[发明专利]一种电厂锅炉系统的阀门故障诊断方法

权利要求书

1.一种电厂锅炉系统的阀门故障诊断方法，所述电厂锅炉系统包括粉煤系统、凝气系统和汽水系统；

粉煤系统包括给煤机、磨煤机和送粉机；

凝气系统包括凝汽机、凝结水泵、低压加热器、除氧器、总给水泵、高压加热器和省煤器；

汽水系统包括汽包、下降管、水冷壁、过热器和再热器；

电厂锅炉系统配置有若干个阀门，所述阀门包括高压加热器和省煤器之间配置的第一阀门、下降管上配置的第二阀门、再热器和汽轮机之间配置的第三阀门；

其特征在于：所述阀门故障诊断方法包括以下步骤：

(1)设立监测点：

在每个阀门的周边设置监测点获取监测数据，监测点设置传感器用于检测每个阀门所在管道流体介质的工况；所述传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器；所有传感器通过无线通信模块进行组网上传数据；

(2)建立基础数据库：

在电厂锅炉正常运行时，通过DCS系统获取每个阀门的流量数据，同时通过传感器获取每个阀门对应监测点的监测数据；将同一时间点的阀门流量数据和监测数据进行关联形成一组基础数据，将所有组的基础数据构建为基础数据库；

(3)自动诊断：

启动诊断模式后，设定监测周期，从电厂的DCS系统中获取每个阀门的流量数据，以及同时对应监测点传感器的监测数据，将同一时间点的阀门流量数据与监测数据关联形成一组诊断数据，将诊断数据与基础数据库中的每组基础数据进行逐一对比，筛选出与诊断数据最近似的基础数据作为基础对比数据；

(4)分别计算当前诊断数据中的每个阀门与基础对比数据中对应阀门的单一近似值Kd；三个阀门的单一近似值分别为Kd1、Kd2、Kd3，然后分别计算每个阀门的方差值S，三个阀门的方差值分别为S1、S2、和S3；

单一近似值的计算方式为：

其中，Kdi为第i阀门的单一近似值；T为基础对比数据中的温度数据、N为基础对比数据中的流量比；P为基础对比数据中的压力数据；

每个阀门的方差值的计算方式为：

将S1、S2和S3中最大的数值作为最大方差值Smax，最大方差值Smax与故障阈值进行对比，若最大方差值Smax超过故障阈值，则诊断最大方差值Smax所对应的阀门出现故障；

(5)根据诊断结果进行报警或者执行安全操作。

2.如权利要求1所述的电厂锅炉系统的阀门故障诊断方法，其特征在于：所述无线通信模块为ZigBee通讯模块。

3.如权利要求1所述的电厂锅炉系统的阀门故障诊断方法，其特征在于：所述自动诊断的步骤中，筛选与诊断数据最近似的基础数据作为基础对比数据的具体方法为：

(31)计算基础数据库中每组基础数据的流量比，计算每组诊断数据中的流量比，流量比为每组数据中DCS系统中阀门设定的流量数据与对应监测点上通过流量传感器获得的流量监测数据，流量比N＝q/Q；

其中Q为当前时间点DCS系统中给阀门设定的流量数据；q为当前时间点下与阀门对应监测点的流量传感器获得的流量监测数据；

(32)计算当前监测时间点三个阀门相关的诊断数据与每组基础数据的近似值K，任意一组诊断数据和一组基础数据均包括三个阀门的数据；

近似值K的计算公式为：

其中；Ti为诊断数据中第i个阀门对应温度传感器监测得到的温度数据；

T0为基础数据中第i个阀门对应温度传感器监测得到的温度数据；

Ni为诊断数据中第i个阀门对应的流量比；

N0为基础数据中第i个阀门对应的流量比；

Pi为诊断数据中第i个阀门对应压力传感器监测得到的压力数据；

P0为基础数据中第i个阀门对应压力传感器监测得到的压力数据；

将近似值K最小的一组基础数据作为基础对比数据。

4.如权利要求1所述的电厂锅炉系统的阀门故障诊断方法，其特征在于：所述每个阀门的仪表显示器周边配置摄像机，在监测时通过摄像机获取对应阀门的仪表显示数据，并将该图像信息与诊断数据进行关联存储，在出现故障时根据操作指令从数据库中调用该图像信息。