三維可視化技術(shù)在超超臨界鍋爐防磨防爆中的應(yīng)用

近年來，為提高機(jī)組效率、降低發(fā)電成本和應(yīng)對日益嚴(yán)格的環(huán)保新政，我國建設(shè)和投運(yùn)了一大批600MW、1000MW等級超超臨界燃煤火力發(fā)電機(jī)組。從2006年首臺超超臨界百萬等級機(jī)組投運(yùn)至今已有14年。經(jīng)過長周期調(diào)峰運(yùn)行，由于設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試或燃用劣質(zhì)煤種等問題，超超臨界鍋爐出現(xiàn)了很多以前未曾遇到的新難題，如新型高強(qiáng)熱鋼焊縫裂紋、氧化皮脫落等，普遍面臨著鍋爐運(yùn)行不穩(wěn)定、泄漏非停次數(shù)多的難題。

一 百萬等級鍋爐防磨防爆工作現(xiàn)狀簡介

超超臨界百萬等級鍋爐通常采用垂直管圈加內(nèi)螺紋管的π型、螺旋上升管圈的π型和螺旋上升管圈的塔式三種結(jié)構(gòu)。從超超臨界百萬等級鍋爐防磨防爆工作角度看，目前主要有四個普遍性難點(diǎn)：

（1）鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、四管數(shù)量龐大。以某電廠垂直管圈百萬等級鍋爐為例，水冷壁（含包墻）4117根，過熱器4178根，再熱器2462根，省煤器708根，其中廠家和安裝焊口共20多萬個，管子和焊口數(shù)量超過了30萬等級鍋爐的4倍。

（2）受熱面管的材質(zhì)、規(guī)格和焊口種類繁雜。設(shè)計(jì)上由于采用了Super304、T92、HR3C等多種高強(qiáng)熱合金鋼，為節(jié)省成本，制造廠經(jīng)過精細(xì)計(jì)算對各級過熱器、再熱器等管排往往分段選材，造成了大量的異種鋼焊口。

（3）鍋爐防磨防爆工作涉及運(yùn)行、檢修、維護(hù)、技術(shù)監(jiān)督等工種以及鍋爐、化學(xué)、金屬、熱工等多個專業(yè)，大量檢查、測量的數(shù)據(jù)和信息需要及時(shí)查詢、共享和協(xié)作。按照常規(guī)的防磨防爆工作方法，將面臨著非常大量和繁復(fù)的統(tǒng)計(jì)、協(xié)作、策劃等技術(shù)管理工作。

（4）工作人員流動性大及快速年輕化，全面的、系統(tǒng)的培訓(xùn)手段較少，防磨防爆技能和經(jīng)驗(yàn)缺乏，無法滿足超超臨界設(shè)備管理的要求。

鑒于以上問題，采用新技術(shù)與新方法盡快提高和改進(jìn)鍋爐防磨防爆工作，適應(yīng)超超臨界鍋爐技術(shù)的發(fā)展趨勢和要求，大幅減少泄漏非停、提高運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性，這是目前各個電廠非常重視和迫切需要解決的一個問題。

二 鍋爐防磨防爆工作中三維可視化技術(shù)的開發(fā)目標(biāo)和策略

當(dāng)前隨著計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高速發(fā)展，把互動式三維立體可視化場景與數(shù)據(jù)庫結(jié)合開發(fā)，改變二維平面數(shù)據(jù)功能局限，管理信息系統(tǒng)由向三維立體可視化發(fā)展是未來信息化建設(shè)的一種趨勢。

云酷科技采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形技術(shù)，建立一個集綜合業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)信息、高度可視化為一體的三維可視化鍋爐防磨防爆管理平臺，實(shí)現(xiàn)對鍋爐“四管”、集箱、焊口、支吊架等細(xì)微部件的立體結(jié)構(gòu)、規(guī)格型號、材質(zhì)等所有參數(shù)進(jìn)行直觀的三維顯示，同時(shí)結(jié)合歷年 “四管”隱患點(diǎn)與泄漏點(diǎn)的數(shù)據(jù)、照片等信息進(jìn)行分類、歸納、分析，并結(jié)合三維立體模型進(jìn)行定位、查詢和展現(xiàn)。該平臺信息完整、功能強(qiáng)大，都能夠?yàn)殡姀S鍋爐防磨防爆的綜合分析與協(xié)同能力、風(fēng)險(xiǎn)評估與防控能力、預(yù)測模擬與防治能力、快速反饋與應(yīng)對能力提供有效的支撐。