基于振动信号特征分析的锅炉过热器结渣诊断方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于振动信号特征分析的锅炉过热器结渣诊断方法及系统，该方法通过振动加速度传感器实时获取电站锅炉过热器管屏炉外连接管的振动信号，经过数据采集装置生成数字振动信号，利用处理器提取并计算得到数字振动信号的特征参数，并结合相同工况条件下锅炉过热器受热面清洁状态下振动信号特征参数进行计算分析，通过与结渣阈值比较诊断过热器管屏结渣状态，实现了对于电站锅炉运行过程中过热器的结渣故障的监测和诊断，保证锅炉运行的安全性。

主权项

一种基于振动信号特征分析的锅炉过热器结渣诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过振动加速度传感器获取设定工况条件下锅炉过热器受热面清洁状态时的电站锅炉过热器管屏炉外连接管的振动信号，经过数据采集装置生成数字振动信号，中央处理器对数字振动信号进行分析，提取计算清洁状态下的数字振动信号的有效值特征量，记为X₁，其计算模型为：$X_1=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{x}_i^2}$其中，X₁为清洁状态下过热器管屏数字振动信号的有效值特征量；N为数字振动信号计算点数；x_i为该段数字振动信号中各采样点对应的振动加速度幅值；(2)通过锅炉运行试验使锅炉过热器管屏处于结渣状态，利用振动加速度传感器获取该工况条件下锅炉过热器管屏处于结渣状态时的电站锅炉过热器管屏炉外连接管的振动信号，经过数据采集装置生成数字振动信号，中央处理器对数字振动信号进行分析，提取计算管屏结渣状态下的数字振动信号的有效值特征量，记为X₂，其计算模型为：$X_2=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{x}_i^2}$其中，X₂为结渣时过热器管屏数字振动信号的有效值特征量；N为数字振动信号计算点数；x_i为该段数字振动信号中各采样点对应的振动加速度幅值；(3)计算该电站锅在设定工况条件下锅炉过热器管屏结渣诊断阈值，记为D，其计算模型为：$D=\frac{|X_1-X_2|}{X_1};$(4)锅炉运行过程中，通过振动加速度传感器获取设定工况条件下锅炉过热器管屏待诊断状态下的电站锅炉过热器管屏炉外连接管的振动信号，经过数据采集装置生成数字振动信号，中央处理器对数字振动信号进行分析，提取计算该状态下管屏振动信号的有效值特征量，记为X，其计算模型为：$X=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{x}_i^2}$其中，X为当前状态下过热器管屏数字振动信号的有效值特征量；N为数字振动信号计算点数；x_i为该段数字振动信号中各采样点对应的振动加速度幅值；(5)比较在锅炉运行过程中，待检测状态下与诊断阈值D的大小，当满足时表明该锅炉过热器管屏处于结渣状态，影响锅炉运行，需要对其进行清理。