一、项目主要内容 电站锅炉空气预热器(以下简称空预器)是电站锅炉中的重要设备，其作用是利用锅炉的排烟余热加热空气以满足锅炉燃烧和制粉系统的需要，同时达到降低排烟温度，减少排烟热损失，节能、降耗，提高机组出力的作用。在实际运行过程中，空预器有发生燃烧的可能性，其燃烧是由多方面因素引起的，但其根本机理是空预器受热面上积存的过量燃料(包括碳黑和油滴)，经氧化升温，达到着火温度而产生燃烧。由于发生燃烧的初期范围较小，很难被发现，当预热器内蓄热元件温度继续上升至700℃时，就足以导致预热器内部以致整个空气预热器起火。这种燃烧被称为空预器的再燃烧(又称二次燃烧)。此类事故近年在国内湖南石门电厂、广东湛江电厂、沙角电厂、湖南岳阳电厂都先后发生过，严重影响了机组的安全稳定运行，并造成了重大的经济损失。实践表明，当烟气进、出口温度和空气出口温度中出现一个或多个温度值异常上升时，可以反映出空气预热器发生火灾的征兆，但往往出现这种现象时，火灾已酿成一定范围，为了使火灾的危害减小到最小程度，有必要采用空预器热点探测装置，提早采取有效的防火措施。 本项目根据电站锅炉空预器在运行过程中存在的安全问题而提出，课题来源于国家重点科技新产品计划项目(国经975100T033)。1996年开始由西安理工大学信息与控制工程研究中心与东方锅炉集团预热器工程分公司的科研人员组成课题组，进行联合攻关，相继研制出HSDS-10、HSDS-20型电站锅炉空气预热器热点检测系统，并由西安智通自动化技术开发公司(西安理工大学校属高科技公司)与东方锅炉集团预热器工程分公司成功推广应用。 二、主要技术创新点 该项目属于自动控制学科，主要针对大型电站锅炉空气预热器在运行过程中存在的火灾隐患，在系统研究了空气预热器发生再燃烧机理的基础上，研制开发而成。其主要创新点如下： 1）自主研发，经过特殊设计制作的红外传感器，可以在恶劣工况下（高温、高粉尘、高腐蚀）长期、可靠的工作，高精度的转换电路保证了检测的准确性；经西北国家计量测试中心及瞬态光学和光子技术国家重点实验室检测，性能优于国外同类产品，达到国际领先水平； 2）设计了专用的、可在恶劣工况下长期可靠工作的直线移动式机械机构，保证了红外传感器平稳的移动，使红外传感器可以在移动的过程中扫描整个空预器转子；同时给红外传感器提供电源、冷却水及镜头吹扫装置。此机械执行机构已获国家专利（实用新型专利：200520079467.6）； 3）提出基于模糊Sigmoid核支持向量机的智能热点报警算法，避免了国外系统简单的依靠事先设定阈值来报警的缺陷，从而大大提高了检测的准确性。该方法已申报国家发明专利（发明专利申请号：200510096043.5）。 三、推广应用及推进科技进步情况 本项目自1994年启动，截止2006年9月，完成了成果从研发到实际应用的全过程并形成了具有自主知识产权的产品。经过由清华大学吴澄院士为组长的专家组鉴定，该成果技术水平达到了国际领先水平。 目前，该成果已申报国家发明专利、实用新型专利、计算机软件着作权共计5项(4项获批)，发表高水平学术论文7篇(其中SCI检索1篇，EI检索4篇)。由该成果所形成的产品已在全国19个省、市、自治区的86个200MW以上大型火力发电厂、共计166台电站锅炉中投入实际应用，已占全国市场份额的近70%，在该领域的产品市场中处于绝对的主导地位。其中包括陕西宝鸡第二发电有限责任公司、陕西韩城第二发电厂、陕西蒲城发电厂等国家特大型火力发电厂。产品还出口至伊朗、越南等4个国家、12台机组上投入使用。由该成果产生的直接和间接经济效益总和已超过12亿元，为我国发电装备制造业的技术进步做出了应有贡献。 本成果目前已在国内86个电厂的166台机组上投入使用并出口国外，取得了很好的社会效益和经济效益。对于200MW以上容量的回转式(容克式)电站锅炉空气预热器，本系统都可以进行推广使用，对于火电机组的可靠、安全运行将起到保障作用。