基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断方法及装置与流程

    技术2024-11-14  10


    本发明涉及火电站锅炉运维的,特别是涉及一种基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断方法及装置。


    背景技术:

    1、锅炉作为火电站的核心设备之一,其运行效率和安全性直接关系到整个火电站的稳定运行;然而,在实际运行过程中,锅炉炉管由于长期受高温、高压、腐蚀等多种因素作用,容易出现各种故障,如泄漏、堵塞、变形等,这些故障不仅会降低锅炉的热效率,严重时还可能导致安全事故的发生。

    2、现有的炉管异常诊断方法多集中在温度数据的分析上,往往依赖于阈值判断或简单的统计分析,缺乏对多源数据的综合利用;例如,当炉内燃烧不充分导致的炉管局部高温,如果只依靠简单的温度阈值判断,容易触发不必要的警报,导致无法准确地诊断炉管异常。


    技术实现思路

    1、为了能够更全面地评估炉管的运行状态,提高诊断的准确性与可靠性,本发明实施例提供了一种基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断方法及装置。

    2、第一方面,本发明实施例提供了一种基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断方法,所述方法包括:

    3、根据锅炉炉管结构设计,提取炉管上的所有换热节点,并按介质流动方向对所有换热节点进行排列,生成锅炉炉管换热节点序列;

    4、采集锅炉炉管换热节点序列中各换热节点的炉管运行温度;

    5、计算相邻换热节点之间的温差,并按介质流动方向对所有温差进行排列,生成锅炉炉管热交换特征序列;其中每个温差对应着唯一的炉管区域;

    6、将锅炉炉管热交换特征序列输入至预先构建的炉管系统热交换异常识别模型,获得热交换异常炉管区域集合;

    7、获取各个热交换异常炉管区域的炉管运行影响多源数据;

    8、将炉管运行影响多源数据输入至预先构建的炉管运行状态评估模型中,获得炉管运行状态评分;

    9、根据预设评分诊断规则,对各个热交换异常炉管区域对应的炉管运行状态评分进行诊断,确定各个热交换异常炉管区域的健康状态。

    10、另一方面,本申请还提供了基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断装置,所述装置包括:

    11、换热节点提取模块,用于根据锅炉炉管结构设计,提取炉管上的所有换热节点,并按介质流动方向对所有换热节点进行排列,生成锅炉炉管换热节点序列;

    12、温度数据采集模块,用于采集锅炉炉管换热节点序列中各换热节点的炉管运行温度;

    13、温差计算模块,用于计算相邻换热节点之间的温差,并按介质流动方向对所有温差进行排列,生成锅炉炉管热交换特征序列;

    14、热交换异常识别模块,用于将锅炉炉管热交换特征序列作为输入,输入至预先存储的炉管系统热交换异常识别模型中,输出热交换异常炉管区域集合;

    15、多源数据采集模块,用于获取各个热交换异常炉管区域的炉管运行影响多源数据;

    16、运行状态评估模块,用于将收炉管运行影响多源数据作为输入,输入至预先存储的炉管运行状态评估模型,输出炉管运行状态评分;

    17、健康状态诊断模块,用于根据预设评分诊断规则,对各个热交换异常炉管区域对应的炉管运行状态评分进行诊断,确定各个热交换异常炉管区域的健康状态。

    18、第三方面,本申请提供了一种电子设备,包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任意一项所述方法中的步骤。

    19、第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述方法中的步骤。

    20、与现有技术相比本发明的有益效果为:通过综合考虑炉管的多源数据,能够更全面地评估炉管的运行状态,提高诊断的准确性与可靠性;通过构建换热节点序列和热交换特征序列,能够更精确地定位到热交换异常的具体炉管区域,而非笼统的整个锅炉或某个大区域;利用温差分析代替简单的温度阈值判断,可以有效避免因燃烧不充分等非故障因素引起的温度波动而产生的误报警,提高报警的准确性和可靠性;通过评估炉管运行状态并给予评分,可以在故障发生之前识别出潜在的问题区域,实现预测性维护,减少突发故障导致的停机时间和维修成本,保障电站的持续稳定运行。



    技术特征:

    1.一种基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述换热节点为炉管内介质在经过热交换区域前后的炉管位置节点,所述热交换区域包括燃烧火焰直接作用区、烟气与管壁的换热区以及热风预热区。

    3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述炉管运行影响多源数据包括炉管物化特征、炉管耐用年限特征、炉管静态波动特征、炉管表面图像特征以及炉管表面热分布特征。

    4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述炉管物化特征的量化指标为耐温指数;

    5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述炉管表面热分布特征的量化方法包括:

    6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述炉管表面图像特征的量化方法包括:

    7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述炉管运行状态评估模型的计算公式为:

    8.一种基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断装置,其特征在于,所述装置包括,

    9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。


    技术总结
    本发明涉及火电站锅炉运维的技术领域,特别是涉及一种基于多源数据分析的火电站锅炉炉管异常诊断方法及装置,其能够更全面地评估炉管的运行状态,提高诊断的准确性与可靠性;方法包括:根据锅炉炉管结构设计,提取炉管上的所有换热节点,并按介质流动方向对所有换热节点进行排列,生成锅炉炉管换热节点序列;采集锅炉炉管换热节点序列中各换热节点的炉管运行温度;计算相邻换热节点之间的温差,并按介质流动方向对所有温差进行排列,生成锅炉炉管热交换特征序列;其中每个温差对应着唯一的炉管区域;将锅炉炉管热交换特征序列输入至预先构建的炉管系统热交换异常识别模型,获得热交换异常炉管区域集合。

    技术研发人员:李远庆,傅孝良,田永清,孙琳,赵磊,吴瀛坤,周海,王祎洋
    受保护的技术使用者:国电投重庆能源研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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