【故障诊断在电厂热工系统中的应用研究】plc在电厂故障诊断上的应用

　　摘 要:针对电厂热工设备易发生故障的现实情况,本论文从故障诊断技术的角度详细论述了热工设备故障诊断技术的应用,首先简要分析了热工设备故障诊断的现状,在此基础上分析了热工设备故障诊断的一般步骤,并结合实际案例分析了故障诊断技术在热工设备故障诊断中的具体应用,最后给出了具体的几点建议。
　　关键词:电厂 故障诊断 热工系统
　　中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0118-01
　　随着电厂建设规模的不断扩大,电厂内部热工系统也逐渐扩大,热工设备的规模越来越大,对于热工设备的管理要求也逐渐提高。热工设备一旦出现故障,对于整个电厂生产的安全将有决定性的影响,因此,如何保证热工设备在运行中安全稳定可靠的工作,成为了目前火力电厂企业的主要技术难题之一。
　　1 热工设备故障诊断现状分析
　　现代设备故障诊断技术的研究始于20世纪60年代,但真正利用人工智能对电厂热工设备的故障进行自动诊断是在80年代中期。经过多年的努力,故障诊断技术已经在电力行业中发挥了一定的作用,并取得了良好的社会效益和经济效益。但是就目前的技术应用现状而言,故障诊断在电力热工设备中的应用尚存在以下几点问题。
　　(1)大多数诊断系统只使用单一的诊断方法,这和故障原因的多样化不相符合,这主要是因为热工设备往往结构复杂,其发生故障并不是有某一单一因素导致的,因此传统的单一故障诊断技术并不实用于复杂的热工设备。(2)现已开发出来的大多数诊断系统,诊断功能比较单一,或者只是面向专用设备开发的故障诊断软件,并不具备通用性,而且诊断对象局限于火电厂中的某一设备或某一子系统,如:各受热面设备、锅炉“四管”爆破诊断系统等等。面向多种多样的热工设备的,这样的故障诊断系统往往无能为力。(3)目前已开发出来的故障诊断系统,大多数是在人工参与下的辅助诊断系统,其诊断过程需要人员的参与和管理,因此,这样的诊断系统是半自主的;而这样的半自主诊断的结果,对于复杂控制的热工设备来说往往是没有任何意义的,因为热工设备的故障一旦发生,不仅人无法介入,而且会引发连锁反应,因此目前的故障诊断技术对于热工设备的故障诊断具有不可避免的先天性缺陷。
　　2 故障诊断技术在热工设备中的应用探讨
　　2.1 故障诊断技术在热工设备中的应用
　　对于热工设备进行故障诊断,一般可以按照如下步骤进行分析诊断,从而对设备的故障作出客观评估有以下几点。
　　(1)分析故障表象:热工设备发生故障,不管是哪个结构部件发生故障,都会有一定的故障表象,比如发热、异响、冒烟等等,通过对故障表象的分析,初步判定故障的类型与级别。(2)提取故障特征:从故障表象中提取相关故障特征,并对故障特征进行定量定性的分析,从而将热工设备的故障特征准确的提取,并自动和特征库做对比。(3)查询故障特征库并作出故障诊断:根据模型故障特征与模型库中的特征集进行对比,对热工设备的故障作出故障结论,并对故障等级作出评估。(4)给出相应的故障处理措施或建议:根据故障类型和故障等级,给出相应的故障处理措施或建议,并执行相应报警程序,从而完成故障诊断。
　　下面结合具体的电厂热工设备—— 锅炉进行故障诊断的应用分析。锅炉在运行时,汽水平衡是很重要的一个运行指标。近年来,随着锅炉容量和压力的不断升级,锅炉汽包水位的控制精度要求也逐渐提高,汽包水位的控制由过去单纯的控制水位一个指标发展到不仅仅要控制水位,还要控制汽水分离率、汽水循环率等a多指标控制,因此汽包水位控制的难度也逐渐加大。这也导致锅炉汽包水位相关零部件极容易发生故障,因此有必要对锅炉汽包水位控制相关零部件进行故障诊断应用。
　　例如,当锅炉汽包水位发生明显变化时,相应的调气阀门应尽快开启,否则容易导致故障。可是由于调气阀门发生故障,锅炉汽包水位发生明显变化,气压失衡,不断冒白烟,这个时候就要进行故障诊断,根据冒白烟这个故障表象和故障特点,就应该判定时调气阀门故障,这是因为锅炉汽包水位采用定速水泵供给水量,一旦锅炉汽包水位发生明显变化时,定速水泵调节供给水量的速度跟不上汽包水位发生变化,必须要开启调气阀门,因此一旦锅炉汽包水位冒白烟,应该判定时调气阀门发生故障,如果不及时维修,则十分容易造成较大的安全事故隐患。
　　2.2 电厂热工设备故障诊断技术发展的几点建议
　　任何设备都离不开维护保养,火力电厂的热工设备同样也不例外,其可靠性需要平常的维护保养来保证。对于热工设备的故障诊断维护,主要从以下几个方面入手实施。
　　(1)制定定期维护和状态检修机制:由于热工设备体积一般较大,结构都较为复杂,控制程度非常高,也非常复杂,定期对热工设备进行维护,例如清扫灰尘,清洗散热片,电磁检测等等,根据定期维护的检测结果对设备的状态进行诊断,当一些关键指标出现变异时即可认为设备性能下降的,对设备进行状态检修,从而可以将设备故障消灭在萌芽中,提高热工设备运行的可靠性。(2)定期进行性能测试:正如上文分析的那样,可以定期对热工设备进行性能测试,选取几个合理的性能指标,通过观测和记录性能指标来对热工设备进行性能诊断,从而为故障诊断提供基础性数据和决策依据。定期的性能测试记录结果能够对热工设备的可靠性及其潜在的故障作出客观的评估,从而有利于故障诊断技术在热工设备中的具体应用。(3)落实责任制:对于热工设备的维护,以及相关配件设备的维护,可以落实责任制,将相应的设备维护责任到人,从而提高相关热工设备管理人员的积极性,并能够有效的提升热工设备的状态性能和服役时间。落实责任制的另一个优势还在于能够激发责任人对相应热工设备故障诊断技术的创新应用,因为最熟悉该热工设备的人就是责任人,因此,借助于一定的激励措施能够提高故障诊断技术在热工设备中的应用可靠性。
　　3 结语
　　热工设备在电厂的众多设备中所占的比重较大,因此热工设备对于电厂稳定可靠生产具有重要影响。本论文重点从故障诊断技术的应用角度论述了热工设备的故障诊断技术应用,对于进一步提高电厂热工设备的故障管理和维修水平具有理论和实践上的指导意义,因而是值得推广应用的。当然,更多的故障诊断技术有待于广大热工设备的管理工作人员的共同努力,才能够最终实现热工设备的有效故障管理。
　　参考文献
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