失重法飛灰含碳量在線檢測(cè)裝置故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一套失重法在線檢測(cè)飛灰含碳量裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“檢測(cè)裝置”)的故障診斷方法，應(yīng)用該方法可及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響檢測(cè)裝置正常運(yùn)行的故障及其隱患，啟動(dòng)處置程序，避免事故發(fā)生和檢測(cè)結(jié)果異常，提高設(shè)備的可靠性和使用壽命。
【背景技術(shù)】
[0002]飛灰含碳量是反映大型燃煤鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，也是優(yōu)化燃燒和低氮氧化物排放控制不可或缺的依據(jù)。現(xiàn)有檢測(cè)裝置故障率高、維護(hù)量大、采樣量不穩(wěn)定是目前普遍存在的問(wèn)題，直接影響檢測(cè)的連續(xù)性和正確性，不能滿足指導(dǎo)鍋爐燃燒控制的需要。因此，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)檢測(cè)裝置各部件運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確判定故障及其隱患，及時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)處置程序，是保證檢測(cè)裝置可靠、連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵。然而，該裝置有許多經(jīng)常發(fā)生的故障均沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比如:懸臂與各工位碰撞、執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀、取樣和排灰通道堵塞、采樣量超限、坩禍損壞或丟失等。所以，在實(shí)際應(yīng)用中，輕者使檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)或中斷，重者導(dǎo)致設(shè)備損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一套監(jiān)測(cè)檢測(cè)裝置特定故障及其隱患的解決方法，該方法將借助于特殊設(shè)計(jì)的懸臂結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)裝置現(xiàn)有的定位傳感器、稱(chēng)重天平等和嵌入控制系統(tǒng)的本發(fā)明綜合判斷邏輯實(shí)現(xiàn)故障及其隱患的準(zhǔn)確判定。
[0004]該方法要解決的技術(shù)問(wèn)題和采用的技術(shù)方案如下:
1、懸臂與各工位碰撞故障監(jiān)測(cè)與判斷方法
構(gòu)造一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)，將同是金屬材質(zhì)的懸臂與各工位部件絕緣。各工位部件由于固定在金屬平臺(tái)上，其每個(gè)部位都可作為開(kāi)關(guān)的一個(gè)觸點(diǎn)，懸臂成為另外一個(gè)觸點(diǎn)，將兩個(gè)觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接到控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量輸入端口。一旦發(fā)生碰撞，將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，從而判定碰撞發(fā)生；再?gòu)臑閼冶鄱ㄎ坏慕嵌葌鞲衅鬏敵龅男盘?hào)中可以確定碰撞發(fā)生的位置。
[0005]2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀故障監(jiān)測(cè)與判斷方法
本裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括四個(gè)垂直升降機(jī)構(gòu)和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的懸臂機(jī)構(gòu)，前者由定位傳感器、后者由角度傳感器確定各自的工作位置。當(dāng)某個(gè)位移控制指令發(fā)出后，各機(jī)構(gòu)到達(dá)新的位置的時(shí)間是可以計(jì)算出來(lái)的。據(jù)此，計(jì)算出每個(gè)位移需要的時(shí)間，如果發(fā)出指令后在所需時(shí)間段內(nèi)指示新位置的傳感器未發(fā)出到位信號(hào)，可判定該機(jī)構(gòu)發(fā)生卡澀故障。
[0006]3、取樣和排灰通道堵塞、采樣量超限、坩禍損壞或丟失等故障監(jiān)測(cè)與判斷方法此類(lèi)故障有一個(gè)共同特征，即在故障時(shí)重量上會(huì)發(fā)生異常變化。因此，借助于檢測(cè)裝置上的稱(chēng)重天平判定故障或隱患，具體判定規(guī)則為:
取樣通道堵塞:取樣后灰重近似為0 (其中:灰重=總重量-坩禍重量，下同)；
采樣量超上限:采樣后灰重量大于所設(shè)上限值；
采樣量超下限:采樣后灰重量小于所設(shè)下限值； 排灰通道堵塞:排灰后灰重大于0 ;
坩禍損壞或丟失:任何時(shí)候稱(chēng)重時(shí)，總重量為0。
[0007]通過(guò)類(lèi)似方式，還可以發(fā)現(xiàn)一些暫時(shí)不影響檢測(cè)裝置運(yùn)行的異常現(xiàn)象，即事故隱串
■/Ql、Ο
[0008]以上判定結(jié)果提供給檢測(cè)裝置控制系統(tǒng)，啟動(dòng)相應(yīng)處置程序，使故障或隱患得到及時(shí)處理。
[0009]本發(fā)明所帶來(lái)的有益效果是:
提高檢測(cè)裝置可靠性和使用壽命，減少維護(hù)量，保證了檢測(cè)的連續(xù)性。為燃燒控制提供了更加可靠的數(shù)據(jù)支持和調(diào)控效果反饋，有效改善調(diào)控的精準(zhǔn)度，為保證大型燃煤鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和低氮氧化合物排放提供了有力保障。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖是本發(fā)明涉及的飛灰含碳量在線檢測(cè)裝置的工位及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖，包括四個(gè)工位的垂直升降機(jī)構(gòu)和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的懸臂機(jī)構(gòu)。
[0011]圖中:1.取樣工位2.稱(chēng)重工位3.控制系統(tǒng)4.排灰工位5.懸臂機(jī)構(gòu)6.灼燒工位。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]本實(shí)施例利用原檢測(cè)裝置稱(chēng)重工位2的分析天平、控制系統(tǒng)3和各工位(1、4、5、6 )執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其定位傳感器或角度傳感器?？刂葡到y(tǒng)選用工業(yè)用可編程控制器(PLC)、定位傳感器選用霍爾接近開(kāi)關(guān)、角度傳感器選用高分辨率編碼器。
[0014]具體實(shí)施過(guò)程如下:
1、懸臂與各工位碰撞故障監(jiān)測(cè)與判斷
加工一個(gè)絕緣材質(zhì)的連接件將懸臂機(jī)構(gòu)5上的懸臂與其底座絕緣連接，并在懸臂上引出一個(gè)導(dǎo)線；再在固定有各工位(1、2、4、6)部件的金屬平臺(tái)上引出另一個(gè)導(dǎo)線。將兩個(gè)導(dǎo)線連接到控制系統(tǒng)3的開(kāi)關(guān)量輸入端口。一旦發(fā)生碰撞，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，控制系統(tǒng)3將會(huì)收到一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，從而判定碰撞發(fā)生；再?gòu)臑閼冶鄱ㄎ坏母叻直媛示幋a器輸出的角度信號(hào)中可以確定碰撞發(fā)生的位置。
[0015]2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀故障監(jiān)測(cè)與判斷
本裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括四個(gè)垂直升降機(jī)構(gòu)(工位1、2、4、6)和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的懸臂機(jī)構(gòu)5，前者由霍爾接近開(kāi)關(guān)、后者由高分辨率編碼器確定各自的工作位置，事先計(jì)算好的每個(gè)位移需要的時(shí)間存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)3中。如果控制系統(tǒng)3對(duì)某個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出位移指令后，在對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)指示新位置的傳感器未發(fā)出到位信號(hào)，可判定該機(jī)構(gòu)發(fā)生卡澀故障；接受位移指令的執(zhí)行機(jī)構(gòu)即為碰撞發(fā)生的位置。
[0016]3、取樣和排灰通道堵塞、采樣量超限、坩禍損壞或丟失等故障監(jiān)測(cè)與判斷
執(zhí)行取樣過(guò)程后，懸臂機(jī)構(gòu)5上的懸臂將坩禍由取樣工位1移送至稱(chēng)重工位2稱(chēng)重，若控制系統(tǒng)3得到的灰重近似為0，則可判定取樣通道堵塞；若灰重大于所設(shè)上限值，則可判定采樣量超上限；若灰重小于所設(shè)下限值，則可判定采樣量超下限。
[0017]執(zhí)行排灰過(guò)程后，懸臂機(jī)構(gòu)5上的懸臂將坩禍由排灰工位4移送至稱(chēng)重工位2稱(chēng)重，若控制系統(tǒng)3得到的灰重大于0，即坩禍內(nèi)有殘留，則可判定排灰通道堵塞。
[0018]任何時(shí)候稱(chēng)重時(shí)，若控制系統(tǒng)3得到的總重量為0，則可判定坩禍損壞或丟失。
[0019]通過(guò)以上實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了失重法飛灰含碳量在線檢測(cè)裝置一些特定故障的診斷，可作為啟動(dòng)相應(yīng)處置程序的觸發(fā)條件，及時(shí)處理故障及其隱患，保證檢測(cè)裝置的正常運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一套失重法飛灰含碳量在線檢測(cè)裝置特定故障的診斷方法，其特征是:借助于特殊設(shè)計(jì)的懸臂結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)裝置現(xiàn)有的定位傳感器、稱(chēng)重天平等和嵌入控制系統(tǒng)的綜合判斷邏輯實(shí)現(xiàn)故障及其隱患的準(zhǔn)確判定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述特殊設(shè)計(jì)的懸臂結(jié)構(gòu)判定懸臂與各工位發(fā)生碰撞故障的方法，其特征是將懸臂與固定在金屬平臺(tái)上的各工位部件絕緣，兩者各引出一個(gè)導(dǎo)線連接至控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量輸入端口，碰撞時(shí)產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)量信號(hào)可判定發(fā)生碰撞故障。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述借助檢測(cè)裝置現(xiàn)有的定位傳感器判定執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀故障的方法，其特征是當(dāng)控制系統(tǒng)對(duì)某個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出位移指令后，在對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)指示新位置的傳感器未發(fā)出到位信號(hào)，可判定該機(jī)構(gòu)發(fā)生卡澀故障。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述借助檢測(cè)裝置現(xiàn)有的稱(chēng)重天平判定取樣和排灰通道堵塞、采樣量超限、坩禍損壞或丟失等故障的方法，其特征是通過(guò)對(duì)各檢測(cè)過(guò)程后的稱(chēng)重結(jié)果與該過(guò)程重量特征的比對(duì)出現(xiàn)異常時(shí)，可判定該類(lèi)故障發(fā)生。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一套失重法在線檢測(cè)飛灰含碳量裝置的故障診斷方法，其特征是借助于特殊設(shè)計(jì)的懸臂結(jié)構(gòu)以及檢測(cè)裝置現(xiàn)有的定位傳感器、稱(chēng)重天平等和嵌入控制系統(tǒng)的本發(fā)明綜合判斷邏輯實(shí)現(xiàn)故障及其隱患的準(zhǔn)確判定。應(yīng)用該方法可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障及其隱患，啟動(dòng)相應(yīng)處置程序，避免事故發(fā)生和檢測(cè)結(jié)果異常，提高檢測(cè)裝置可靠性和使用壽命，減少維護(hù)量，保證了檢測(cè)的連續(xù)性。為燃燒控制提供了更加可靠的數(shù)據(jù)支持和調(diào)控效果反饋，有效改善調(diào)控的精準(zhǔn)度，為保證大型燃煤鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和低氮氧化合物排放提供了有力保障。
【IPC分類(lèi)】G01N5/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105300832
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510491866
【發(fā)明人】王金銘, 解海龍
【申請(qǐng)人】解海龍
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日