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CN113217365B - 一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法、系统及设备 - Google Patents

一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法、系统及设备 Download PDF

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CN113217365B CN202110344204.7A CN202110344204A CN113217365B CN 113217365 B CN113217365 B CN 113217365B CN 202110344204 A CN202110344204 A CN 202110344204A CN 113217365 B CN113217365 B CN 113217365B
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Abstract

本申请公开了一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法、系统及设备，分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据，用于对循环浆液泵运投后的状态进行检测，工况数据包括：循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据；如果当循环浆液泵发生异常，则根据振动传感器数据、循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据对循环浆液泵异常原因进行确定；根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。采集脱硫系统工况实时数据及循环浆液泵振动监测数据，通过预先建立的循环浆液泵电流与吸收塔浆液密度和吸收塔出口压力之间的相关性模型，结合振动监测，提高了循环浆液泵状态的监测水平。

Description

一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法、系统及设备
技术领域
本申请涉及发电厂脱硫设施循环浆液泵技术领域，具体涉及一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法、系统及设备。
背景技术
现有的电厂大部分采用石灰石湿法脱硫技术，其中的脱硫循环浆液泵被称为“脱硫装置运转的心脏”，而循环浆液泵所处的工况极端恶劣，同时循环浆液泵的能耗也是非常高，所以及时诊断循环浆液泵的健康状况，实施状态监测，是电厂节约厂用电、降低配件成本的一项重要工作。循环浆液泵设备状态监测也是技术监督中一项重要的内容。
传统技术中一般是计划加定期进行维修，但是随着故障诊断仪器的广泛应用，循环浆液泵的维护方式采用状态监测避免设备的突发故障而被迫停机而影响生产的风险。专利201820005381.6公开了一种机械设备的监测装置，该技术方案可以获得机械设备的键相信号和振动信号，进而获得振动矢量和过程量的三维数据，实现对机械设备的启停机过程和正常运行过程进行监测，当机械设备故障时，进行故障预警。
但是上述机械设备的监测装置适用于旋转机械设备和汽轮机拖动的转速超过一次临界转速的高速旋转机械设备。针对循环浆液泵而言，除了需进行以振动信号为核心的机械故障诊断分析、还需进行以脱硫DCS数据为核心的脱硫系统运行状态诊断分析。因此如何实现脱硫设施循环浆液泵状态监测，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法，所述方法包括：分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据，所述工况数据和所述振动传感器数据用于对循环浆液泵运投后的状态进行检测，所述工况数据包括：循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据；如果当循环浆液泵发生异常，则根据所述振动传感器数据、循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据对所述循环浆液泵异常原因进行确定；根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。
采用上述实现方式，采集脱硫系统工况实时数据及循环浆液泵振动监测数据，通过预先建立的循环浆液泵电流与吸收塔浆液密度和吸收塔出口压力之间的相关性模型，结合振动监测，提高了循环浆液泵状态的监测水平。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述根据所述振动传感器数据、循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据对所述循环浆液泵异常原因进行确定，包括：根据所述振动传感器数据判断所述循环浆液泵振动是否异常；如果异常则进行故障报警；或者，如果循环浆液泵振动正常，则根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因。
结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因，包括：根据所述循环浆液泵电流数据判断电流异常情况，所述电流异常包括电流大于预设值和电流小于预设值；根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因；如果吸收塔出口压力异常则进行报警；或者，如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因。
结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因，包括：如果电流大于预设值，所述吸收塔出口压力小于预设压力值，则推送第一报警；或者，所述吸收塔出口压力大于预设压力值，则推送第二报警；或者，如果电流小于预设值，所述吸收塔出口压力大于预设压力值，则推送第三报警；或者，所述吸收塔出口压力小于预设压力值，则推送第四报警。
结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因，包括：如果电流大于预设值，吸收塔出口压力正常，如果吸收塔浆液密度大于预设密度值，则推送第五报警；或者，如果吸收塔浆液密度小于预设密度值，则推送第六报警；或者，如果电流小于预设值，吸收塔出口压力正常，如果吸收塔浆液密度小于预设密度值，则推送第七报警；或者，如果吸收塔浆液密度大于预设密度值，则推送第八报警。
结合第一方面第三或四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，如果吸收塔浆液密度数据正常，则推送校验循环浆液泵电流仪表提示。
第二方面，本申请实施例提供了一种脱硫设施循环浆液泵状态监测系统，其特征在于，所述系统包括：获取模块，用于分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据，所述工况数据和所述振动传感器数据用于对循环浆液泵运投后的状态进行检测，所述工况数据包括：循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据；确定模块，用于如果当循环浆液泵发生异常，则根据所述振动传感器数据、循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据对所述循环浆液泵异常原因进行确定；控制模块，用于根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。
结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述确定模块包括：判断单元，用于根据所述振动传感器数据判断所述循环浆液泵振动是否异常；决策单元，用于如果异常则进行故障报警；或者，如果循环浆液泵振动正常，则根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因。
结合第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述决策单元包括：判断子单元，用于根据所述循环浆液泵电流数据判断电流异常情况，所述电流异常包括电流大于预设值和电流小于预设值；确定子单元，用于根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因；处理子单元，用于如果吸收塔出口压力异常则进行报警；或者，如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因。
第三方面，本申请实施例提供了一种设备，包括：处理器；用于存储所述处理器处理可执行指令的存储器；所述处理器执行第一方面或第一方面任一可能实现方式所述的脱硫设施循环浆液泵状态监测方法，对脱硫设施循环浆液泵状态进行监测。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种采集数据的场景框架示意图；
图3为本申请实施例提供的一种脱硫设施循环浆液泵状态监测系统的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种设备的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实施例进行阐述。
图1为本申请实施例提供的一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法的流程示意图，参见图1，本实施例提供的脱硫设施循环浆液泵状态监测方法包括：
S101，分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据。
本实施例中所述工况数据和所述振动传感器数据用于对循环浆液泵运投后的状态进行检测，所述工况数据包括：循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据。
具体地参见图2，通过工况采集服务器对主机DCS和脱硫DCS进行数据采集，通过现场智能终端对循环浆液泵进行振动监测，将采集到的数据发送至云服务器。云服务器端预先建立了智能诊断模型和设备振动监测诊断模型，用于对循环浆液泵健康诊断与预警。
设备振动监测诊断模型能够对以下故障产生报警作用：通用机械故障：不平衡，不对中，摩擦，松动，共振，润滑不良。流体机械故障：液体动力，气蚀和抽空，回流，紊流，喘振，流体堵塞。电机故障：定子偏心和绝缘问题，转字条松动，转字条和短路环断裂问题。流动轴承故障：润滑失效，疲劳损伤，配合松动，过热，污染或腐蚀，过负荷。
云服务器上部署智能诊断模型，对脱硫系统的工况数据进行动态分析，对数据异常情况按设定的逻辑程序进行自动诊断，诊断结果以报警形式发布。
S102，如果当循环浆液泵发生异常，则根据所述振动传感器数据、循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据对所述循环浆液泵异常原因进行确定。
本实施例首先确定循环浆液泵进入投运状态，循环浆液泵投运判定：循环浆液泵电流＞5%，则判定循环浆液泵投运。本实施例中首先根据所述振动传感器数据判断所述循环浆液泵振动是否异常。如果异常则进行故障报警，如果循环浆液泵振动正常，则根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因。
根据所述循环浆液泵电流数据判断电流异常情况，所述电流异常包括电流大于预设值和电流小于预设值。电流正常区间设定：取循环浆液泵运行前72小时的实时电流/密度的秒级数据进行统计，取平均值作为基准值。再取前1小时内的实时秒级数据进行平均，作为变量值。变量值会围绕基准值上下波动，然后取正常运行时72小时数据，获得变量值与基准值的波动幅度值，按基准值±10%幅度值设定正常区间。
根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因。如果吸收塔出口压力异常则进行报警，如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因。
具体地，电流大于预设值出现报警，系统延迟1分钟进行判断。
如果出现出口压力偏小报警，则推送故障报警：“出口压力偏小，有可能喷嘴断裂，请检查！”。如果出现出口压力偏大报警，则推送报警：“出口压力偏大，请校验出口压力表计！”。
如果出口压力无报警，入口浆液密度偏大报警，则推送报警“入口浆液密度偏大，请调整！”。相应地，如果入口浆液密度偏小报警，则推送报警“入口浆液密度偏小，请校验入口浆液密度仪表！”。
如果出口压力无报警，入口浆液密度无报警，则推送报警“请校验循环浆液泵电流仪表！”。
电流小于预设值出现报警，系统延迟1分钟进行判断。
如果出现出口压力偏大报警，则推送故障报警：“出口压力偏大，有可能喷嘴堵塞，请检查！”。如果出现出口压力偏小报警，则推送报警：“出口压力偏小，请校验出口压力表计！”。
如果出口压力无报警，入口浆液密度偏小报警，则推送报警“入口浆液密度偏小，请调整！”。如果入口浆液密度偏大报警，则推送报警“入口浆液密度偏大，请校验入口浆液密度仪表！”。
如果出口压力无报警，入口浆液密度无报警，则推送报警“请校验循环浆液泵电流仪表！”。
S103，根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。
当循环浆液泵出现异常报警后，维修人员会根据报警对应的异常原因对循环浆液泵进行故障排查，从而保证循环浆液泵的运行正常。
与上述实施例提供的一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法相对应，本申请还提供了一种脱硫设施循环浆液泵状态监测系统的实施例，参见图3，脱硫设施循环浆液泵状态监测系统20包括：获取模块201、确定模块202和控制模块203。
所述获取模块，用于分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据，所述工况数据和所述振动传感器数据用于对循环浆液泵运投后的状态进行检测，所述工况数据包括：循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据。所述确定模块，用于如果当循环浆液泵发生异常，则根据所述振动传感器数据、循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据对所述循环浆液泵异常原因进行确定。所述控制模块，用于根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。
本实施例中，所述确定模块包括：判断单元和决策单元。
进一步地，所述判断单元，用于根据所述振动传感器数据判断所述循环浆液泵振动是否异常。所述决策单元，用于如果异常则进行故障报警；或者，如果循环浆液泵振动正常，则根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因。
所述决策单元包括：判断子单元、确定子单元和处理子单元。
所述判断子单元，用于根据所述循环浆液泵电流数据判断电流异常情况，所述电流异常包括电流大于预设值和电流小于预设值。所述确定子单元，用于根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因。所述处理子单元，用于如果吸收塔出口压力异常则进行报警；或者，如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因。
如果电流大于预设值，所述吸收塔出口压力小于预设压力值，则推送第一报警；或者，所述吸收塔出口压力大于预设压力值，则推送第二报警。
如果电流小于预设值，所述吸收塔出口压力大于预设压力值，则推送第三报警；或者，所述吸收塔出口压力小于预设压力值，则推送第四报警。
如果电流大于预设值，吸收塔出口压力正常，如果吸收塔浆液密度大于预设密度值，则推送第五报警；或者，如果吸收塔浆液密度小于预设密度值，则推送第六报警。
如果电流小于预设值，吸收塔出口压力正常，如果吸收塔浆液密度小于预设密度值，则推送第七报警；或者，如果吸收塔浆液密度大于预设密度值，则推送第八报警。
本申请实施例还提供了一种设备的实施例，参见图4，设备30包括处理器301、存储器302和通信接口303。
在图4中，处理器301、存储器302和通信接口303可以通过总线相互连接；总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器301通常是控制设备30的整体功能，例如设备30的启动、以及设备30启动后分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据，如果当循环浆液泵发生异常，则根据所述振动传感器数据、循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据对所述循环浆液泵异常原因进行确定；根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。
处理器301可以是通用处理器，例如，中央处理器（英文：central processingunit，缩写：CPU），网络处理器（英文：network processor，缩写：NP）或者CPU和NP的组合。处理器也可以是微处理器（MCU）。处理器还可以包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路（ASIC），可编程逻辑器件（PLD）或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件（CPLD），现场可编程逻辑门阵列（FPGA）等。
存储器302被配置为存储计算机可执行指令以支持设备30数据的操作。存储器301可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
启动设备30后，处理器301和存储器302上电，处理器301读取并执行存储在存储器302内的计算机可执行指令，以完成上述的脱硫设施循环浆液泵状态监测方法实施例中的全部或部分步骤。
通信接口303用于设备30传输数据，例如实现与脱硫DCS系统、主机系统的通信。通信接口303包括有线通信接口，还可以包括无线通信接口。其中，有线通信接口包括USB接口、Micro USB接口，还可以包括以太网接口。无线通信接口可以为WLAN接口，蜂窝网络通信接口或其组合等。
在一个示意性实施例中，本申请实施例提供的设备30还包括电源组件，电源组件为设备30的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为设备30生成、管理和分配电力相关联的组件。
通信组件，通信组件被配置为便于设备30和其他设备之间有线或无线方式的通信。设备30可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，4G或5G，或它们的组合。通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。通信组件还包括近场通信（NFC）模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别（RFID）技术，红外数据协会（IrDA）技术，超宽带（UWB）技术，蓝牙（BT）技术和其他技术来实现。
本申请说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统及设备实施例而言，由于其中的方法基本相似于方法的实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种脱硫设施循环浆液泵状态监测方法，其特征在于，所述方法包括：
分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据，所述工况数据和所述振动传感器数据用于对循环浆液泵运投后的状态进行检测，所述工况数据包括：循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据；
如果当循环浆液泵发生异常，则根据所述振动传感器数据判断所述循环浆液泵振动是否异常；如果异常则进行故障报警；或者，如果循环浆液泵振动正常，则根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因；
根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因，包括：
根据所述循环浆液泵电流数据判断电流异常情况，所述电流异常包括电流大于预设值和电流小于预设值；
根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因；
如果吸收塔出口压力异常则进行报警；或者，
如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因，包括：
如果电流大于预设值，所述吸收塔出口压力小于预设压力值，则推送第一报警；或者，所述吸收塔出口压力大于预设压力值，则推送第二报警；
或者，
如果电流小于预设值，所述吸收塔出口压力大于预设压力值，则推送第三报警；或者，所述吸收塔出口压力小于预设压力值，则推送第四报警。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因，包括：
如果电流大于预设值，吸收塔出口压力正常，如果吸收塔浆液密度大于预设密度值，则推送第五报警；或者，如果吸收塔浆液密度小于预设密度值，则推送第六报警；
或者，
如果电流小于预设值，吸收塔出口压力正常，如果吸收塔浆液密度小于预设密度值，则推送第七报警；或者，如果吸收塔浆液密度大于预设密度值，则推送第八报警。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，如果吸收塔浆液密度数据正常，则推送校验循环浆液泵电流仪表提示。
6.一种脱硫设施循环浆液泵状态监测系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，用于分别获取脱硫DCS系统、主机系统的工况数据和循环液浆泵的振动传感器数据，所述工况数据和所述振动传感器数据用于对循环浆液泵运投后的状态进行检测，所述工况数据包括：循环浆液泵电流数据和吸收塔浆液密度数据；
确定模块包括判断单元和决策单元，其中，所述判断单元，用于根据所述振动传感器数据判断所述循环浆液泵振动是否异常；所述决策单元，用于如果异常则进行故障报警；或者，如果循环浆液泵振动正常，则根据所述循环浆液泵电流数据确定异常原因；
控制模块，用于根据确定的循环浆液泵异常原因对循环浆液泵进行调整控制，以保证循环浆液泵的运行状态正常。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述决策单元包括：
判断子单元，用于根据所述循环浆液泵电流数据判断电流异常情况，所述电流异常包括电流大于预设值和电流小于预设值；
确定子单元，用于根据电流异常情况结合所述吸收塔出口压力确定异常原因；
处理子单元，用于如果吸收塔出口压力异常则进行报警；或者，如果吸收塔出口压力正常，则根据所述吸收塔浆液密度数据确定异常原因。
8.一种设备，其特征在于，所述设备用于电厂脱硫设施循环浆液泵，所述设备包括：
处理器；
存储器，用于存储计算机可执行指令；
当所述处理器执行所述计算机可执行指令时，所述处理器执行权利要求1-5任一项所述的脱硫设施循环浆液泵状态监测方法，对脱硫设施循环浆液泵状态进行监测。
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