新型电力系统背景下发电设备可靠性提升关键技术研究

  今年是国有企业改革深化提升行动全方面推进、承上启下的关键之年。华润电力作为华润集团旗下上市公司，正在乘势而上实施新一轮改革深化提升行动。华润电力微信公众号开设“创·一流”专栏，聚焦增强核心功能和提高核心竞争力，通过典型案例来讲述华润电力改革深化提升的成果与经验，以起到分享先进经验、促进业务发展的作用。

  2023年，华润电力秉承“技术创造价值”理念，聚焦能源行业绿色高效、数字化智能化关键技术，持续提升科学技术创新能力、加快核心技术攻关、推进先进成果应用，不断以技术创新塑造发展新动能、新优势。

  在“碳达峰、碳中和”总体目标下，电力行业面临“构建以新能源为主体的新型电力系统”的深刻变革。

  在火电机组方面，随着新能源装机和发电量的持续增加，火电机组正经历由主体性电源，向供电保障、调峰调频的基础性电源的角色转变。火电机组“深度调峰”成为常态，将导致运行工况更复杂，设备安全可靠运行面临巨大挑战。

  在新能源方面，伴随装机的爆发式增长，设备质量稳定也面临着一定挑战，风机的塔筒、叶片、螺栓等关键设备的质量问题日益受到行业关注。

  华润电力从行业热点、难点、痛点出发，持续开展技术创新及疑难问题攻关，针对火电及新能源发电机组在基建、运行、检修过程中存在的安全隐患，以提升设备可靠性为目标，重点围绕“发电机组基建和检修阶段检测标准化”“发电机组运行阶段监测智能化”“发电机组全寿命周期管理数字化”三个方面开展系列创新研究。

  一是开发发电设备智能化检测系统。针对发电机组基建和检修阶段，设备检测过程实施和检测结果评判不规范问题，通过将相控阵检测技术和人工智能技术相结合，开发了系列智能化检测设备及系统，保证缺陷及时精确检出，为设备的健康评价提供标准数据支撑。针对发电机组汽轮机叶片等设备，研究了检测工艺自动生成技术，开发了系列智能相控阵检测系统，实现了检测过程的标准化；研发了相控阵检测过程耦合状态实时监测及焊缝区域自动识别技术，实现了耦合状态实时评价及检测结果的自动评判。

  二是开发发电设备全周期监测系统。针对发电机组频繁调峰运行工况下高温、高压设备安全状态难以及时跟踪预测的问题，基于材料的损伤规律和失效机理，开发设备寿命监测和自动预警系统，保证设备安全动态评价和实时预警的准确性；研究频繁调峰运行状态下高温、高压材料蠕变损伤规律，建立寿命预测模型，实现了设备状态的动态评价和实时预警；研发锅炉高温受热面壁温测量装置及壁温修正方法，解决了受热面壁温不能长周期连续可靠监测、炉外壁温测点不能准确反映真实壁温的问题。

  三是建立发电机组检修管理数字化系统。针对发电机组设备种类多、检修项目繁杂的情况，建立发电机组检修管理数字化系统，囊括发电机组基建、运行、检修全寿命阶段的数据采集、数据分析、数据决策，保证检修流程有效实施。基于大数据分析，开发发电机组检修决策模型，实现对设备的精准检修，提高检修效率；开发设备检修管理系统，实现检修流程数字化，提高检修数据的利用率，优化检修策略。

  经过多年深耕探索，华润电力形成了一套易复制、可推广、覆盖全过程的发电设备安全性和可靠性提升的技术路线，系列研究成果可用于发电设备基建、运行、检修全过程设备健康评价，实现设备全寿命周期安全可靠性提升。“新型电力系统背景下发电设备可靠性提升关键技术研究项目”曾荣获河南省科技进步二等奖、河南省电力企业协会科技进步二等奖，并于2023年荣获中国锅炉与锅炉水处理协会科技进步二等奖、中国设备管理协会设备管理与技术创新成果一等奖等多项荣誉。

  站在进一步深化国企改革行动的更高起点上，华润电力将从解决行业痛点和业务实际问题出发，聚焦“技术赋能”和“科技创新”两大主题，持续强化科技创造新兴事物的能力，力争在能源科技领域加快形成一批突破性成果，助力解决能源行业“卡脖子”问题，不断推动改革深化提升行动走深走实，服务行业高质量发展，为推进新型电力系统建设、助力实现“碳达峰、碳中和”战略目标贡献华润电力力量。

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