隨著碳達峰和碳中和的到來，煤電在能源轉型和雙碳政策背景下面臨著深度調峰和快速變負荷的挑戰。作為全球最大的燃煤發電生產國，我國正在進行大規模的電力系統轉型：煤電的運行模式正在向深度快速靈活調峰轉變，以滿足新能源的大規模并網需求，改善能源結構，實現雙碳目標。這一轉變對煤電提出了新的挑戰，其中最為突出的就是快速變負荷運行下燃煤鍋爐“四管”的安全問題。
01
“四管”失效，成為安全首要隱患
發電廠鍋爐“四管”（省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器）長期在高溫、高壓、腐蝕、磨損等惡劣工作環境中運行，極易發生由于腐蝕、磨損、氧化皮脫落等原因造成的爆管事故，50%以上的“非停”是由于“四管”失效導致，甚至高達80%以上，遠高于電氣一次故障、熱工故障、閥門故障、汽機(燃機)故障和鍋爐故障等其他原因。
爆漏事故頻發，已成為影響電廠安全穩定運行的首要隱患。近年來國家能源局多次強調電力安全生產的重要性，要求企業強化設備狀態監測與風險預警能力。在此背景下，傳統定期檢修和離線檢測方式已難以滿足實時、精準、前瞻性的腐蝕防控需求。
02
傳統腐蝕難察覺，事后處理成本高
鍋爐四管腐蝕是一個漸進、隱蔽的過程，尤其酸性腐蝕、氧腐蝕和應力腐蝕會導致管壁發生氫滲透，初期難以察覺，而一旦氫積累至臨界值，極易導致脆性斷裂和突發爆管。
傳統鍋爐運維解決方案（如：管壁超溫及壽命計算軟件、建立氧化皮厚度模型、超聲波發射技術、化學監督及割管檢測等方式）理論計算選取的間接參數指標，不能真實反應爐管腐蝕量，判斷誤差較大；且物理模型不完善，缺乏實用性，難以滿足實時故障診斷的要求；發生泄漏后的輔助報警工具；缺少爐管腐蝕產物的在線監測，只是一種事后分析手段。
這些方式存在靈敏度不足、定位能力弱、響應滯后諸多弊端，然而一次次非停搶修不僅造成巨大經濟損失，更危及電網穩定與供熱保障。
03
精測“四管”微氫，筑牢安全防線
該系統通過高精度氫傳感器連續采集各部位汽水樣品中的溶解氫含量，靈敏度可達ppb級，能夠早期發現因酸性腐蝕、氧腐蝕或應力腐蝕導致的管壁氫滲透現象。
氧化皮脫落與堵管監測：通過監測氧化皮產生和脫落時的痕量氫氣含量，推導出管內氧化皮脫落量，并通過特征聲紋算法定位堵管位置。
爐內還原氣氛監測：實時監測爐內CO、SO2、H2S等還原性氣氛的濃度和O2濃度，為智能燃燒控制系統提供數據，預防高溫腐蝕。
應力形變監測：降低機組因為調峰應力拉裂造成非停事故。
鍋爐運行參數：監測爐瞠溫度場、壁溫、汽溫、汽水流量、壓差等運行參數。
爐管材料參數：將鍋爐爐管材料的特性作為安全運行分析的一維數據，更精準分析和預測爐管拉裂和疲勞概率。
鍋爐安全運行預警模型：多維度動態數據，準確判斷鍋爐運行狀態，并對高風險部件進行預警，如高溫腐蝕區、堵管位置等。
精度≤0.1μg/L的痕量級氫監測技術
“四管”腐蝕、氧化在線監測技術
“四管”微應力變化在線監測技術
機組化學水工況優化策略智能生成技術
鍋爐多模態數據融合技術
鍋爐四管腐蝕綜合監測系統解決方案融合高精度傳感技術、多模態數據融合與智能預警，支持獨立單元維護與靈活選型，提供從單一水冷壁監測到四管多參數綜合評估的多種配置選項（如GW-6080M、GW-6080B1、GW-6080B2、GW-6080P），并支持4G/WiFi遠程訪問與歷史數據追溯，實現對鍋爐四管腐蝕狀態的“實時、精準、可定位”感知，極大提升運維效率。
該方案的應用，避免了傳統人工管理的弊端，降低了勞動強度，能夠實時查看鍋爐”四管”設備狀態數據、檢修數據、臺賬信息，并可進行鍋爐泄漏分析、超溫預警、應力監測，還可指導電廠進行科學合理維修，減少維修成本，減少了非計劃停機次數。
在能源安全與高效運營雙重要求下，鍋爐四管安全運行狀態綜合評估系統以科技之力筑牢安全底線，助力電廠從“被動檢修”轉向“主動預警”，從“經驗治理”邁向“數據驅動”。通過持續積累腐蝕數據與機組運行工況，未來可進一步拓展至：腐蝕壽命預測與剩余壽命評估；機組全生命周期腐蝕成本優化；與數字孿生平臺集成，實現腐蝕防控的仿真與推演。從故障預警到健康管理，讓我們攜手共同守護每一度電背后的穩定與安心。
