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摘要：在大型火电厂运行过程中，包含了众多结构复杂的热工控制系统。其中，包含了锅炉系统、汽机系统以及其它一些辅助性系统。同时，整个系统中包含了众多控制回路。如果没有对其进行有效控制，将会在很大程度上增加系统故障发生的概率。在传统故障诊断工作中，呈现出了明显的“重形式、轻实践”的问题，从而导致一些安全性隐患长期存在，严重影响了整个系统的稳定运行。对于工作人员生命安全和火电厂长远发展产生了诸多影响。为此，本篇文章在经过了多次实际调查和研究后完成，着重从系统故障角度出发，浅析其诊断方法及其应用。
关键词：火电厂、热工控制系统、故障诊断
引言：热工控制系统在运行过程中，除了需要保障其性能能够得到有效发挥。同时，还需要从整体性角度出发，进一步提升其安全性、可靠性。在当今时代背景下，社会竞争越发激烈，科学技术所产生的积极作用越来越明显。为了进一步提升热工控制系统的安全性能，必须要借助到硬件设备的优势。从其影响来看，虽然能够在一定程度上达到控制系统稳定性提升的效果。但是，在此过程中，会有大量资金投入。为此，可以结合故障实时诊断技术的优势，进一步提升系统整体运行的安全性。一旦系统中某个部分出现了问题，其会自动发出警告，工作人员能够根据问题所在，及时制定出相应的解决对策，从而有效避免相关问题的再扩大。由此可见：研究火电厂热工控制系统的故障及其诊断方式具有积极的社会意义。
一、火电厂热工控制系统故障诊断内容
从宏观性角度来看，故障诊断主要包括了一些参数调节方面的内容。比如：在燃烧控制系统、给水控制系统参数的调节。同时，还需要加强对设备开关方面的有效控制和相关内容检查。主要包括了顺序控制、单独控制、联锁控制等方面内容。这样全面化控制的方式，能够进一步提升系统运行的安全性和可靠性，从而为火电厂正常运行产生积极作用。
从微观角度来看，故障诊断主要指的是在传感器方面的诊断检测。具体来看，在进行系统控制和检测过程中，必须要保障其各方面性能和指标能够满足国家部门对于热工控制系统的相关要求。在此过程中，如果发现诊断执行器出现了故障问题，需要对其进行立即检修，保障其处于稳定运行状态中。
二、热工控制系统故障问题
1.传感器所出现的故障
从传感器角度来看，整个火电厂中包含了不同类型、数量众多的热工设备。并且从分布特点角度来看，分布范围较广，规律性并不明显。其中，既包括了一些机组设备，又包括了元件运行方面的内容。在进行信息和数据采集时，需要从温度、流量、压力、转速等方面进行综合性考虑。结合相关调查和研究发现，传感器方面的故障主要包括了断线故障、超限故障、超速故障、漂移故障等多方面内容。
其中，断线故障主要指的是设备在运行过程中，因为一些线路连接方面问题，出现了短路或者短路现象。超限故障主要指的是设备中一些参数超过了规定值范围之内。在发生了超速故障时，会导致传感器出现增益波动较大的问题。不管从上述哪个故障来看，都会对设备正常运行产生较大影响。
2.执行器所产生的故障
执行器作为控制系统中重要的内容，在很大程度上影响着整个热工控制系统的稳定运行。其主要包括了执行结构和调节结构两个方面的内容。常见的故障有：（1）卡死故障。在发生该状况时，执行器不能够根据工作人员相关指令做出反应。（2）驱动故障。这主要指的是系统在运行中超过了允许阈值。（3）偏差故障。指的是输入参数和实际参数之间差异性较大，对于系统稳定运行产生了极大的影响。
三、火电厂热工控制系统故障诊断方法
1.部件方面的诊断
部件方面的诊断主要指的是从部件角度出发，判断其是否发生了损坏问题，并作出相应的解决对策。具体包括以下几个方面内容。
首先，从传感器输出信息方面进行诊断。在现阶段的信号检测中，会输出信号幅值和变化曲率检测两个方面内容。借助其优势，可以判断传感器是否发生了断线或者信号超标现象。但是，对于其中一些隐含的偏移、缓变故障问题却无法有效检测，这些问题多是在发生了较为严重故障之后才能够被检测到。信号均值、方差变动的检测多是被应用在一些小范围故障检测工作中。频谱分析多是用于在一些振动信号方面的检测。
其次，结合DCS自诊断检测方式优势，完成对系统故障检测的工作。当前阶段工作中，运用这种方式，能够有效检测到和DCS所连接的各种设备故障检测。其中，I/O通道是最容易发生故障的部分。从其产生原因来看，这主要收到了DCS数据采集和命令方面的影响。但是，在发生了故障问题之后，DCS模块能够结合自身所具备的故障自检功能优势，完成对一些简单故障的检测和修复。
最后，对信号走势方面内容进行分析。从其优势来看，能够完成对执行器运行信号的检测和收集。同时，结合这些信息和参数优势，找出故障发生原因，帮助工作人员做出相关的解决对策。
2.回路方面的诊断
在进行回路诊断过程中，需要充分结合到模型的优势。现阶段最常用的便是残差的方式。具体工作流程如下：
首先，需要结合相关调查和分析数据，完成静态模型的构建。在运用静态模型表示系统运行参数变化的过程中，需要注意使用范围的限定，这种模型只能够使用在系统结构相对简单的情况下。信号在输入中会对应一个固定输出值，输入值和输出值之间的差值便被定义为残差。
其次，观察器残差。这部分的残差主要结合了动态模型优势，采集系统输入和输出的参数，并完成信号的重构。
最后，在线估计生产残差。结合在前期检测工作中所出现的各种数据，完成对故障的分析、分离。
从整体上来看，在当前阶段的热工控制系统故障诊断过程中，所使用的模型参数结构相对复杂，但是精确度高的数据模型仅为少数。
3.系统方面的诊断
任何事物在发展过程中都需要借助到一种相对平衡的关系，完成对整体的控制。从控制系统的本质特点来看，其就是通过将物质转化为能量的方式，实现二者之间平衡。因此，在系统运行中，恒量、变量和消耗量之间都会存在着密切联系。并且每个系统之间都会和其他系统产生较大关联，并不能够摆脱了整体而单独存在。
首先，从变量直接关系角度来看。此关系可以通过静态模型或者动态模型的优势，进行直接性表达。但需要注意的是，在运用该模型的过程中，其中所包含的各种数据和参数可能和回路层模型之间存在着一定差异。便需要从多个方面进行综合性考虑，从而提升系统运行的稳定性。
其次，结合大数据分析系统优势，对于操作系统中所出现的各种数据和变量进行导入，并长期性监督。结合数据挖掘方案的优势，对于其中所涉及到的各种变量进行有效分析，从而进一步提升诊断的科学性。在此过程中，还需要将不同工作阶段中所涉及到的数据参数进行及时上传，方便后续工作有序开展。
结束语：总体来看，在火电厂运行过程中，热工控制系统发挥了重大作用。若想能够保障火电厂安全、稳定运行，必须要充分认识到其中所存在的各种故障，并对其进行科学性检测，并做好相应的预防举措，从而更好推动相关工作的顺利开展，进一步提升故障诊断精准度。
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