基于定性趋势分析的气流床水煤浆气化炉烧嘴运行状态诊断

作者

李姗姗龚岩郭庆华于广锁
单位

华东理工大学，洁净煤技术研究所
摘要

气流床水煤浆气化技术是一种清洁高效的煤炭能源利用技术，工艺烧嘴是该气化工艺过程的核心设备之一。烧嘴在使用过程中会随操作时间逐渐被磨损和烧蚀，使用运行时间过长的烧嘴存在安全隐患易引发安全事故，而目前对烧嘴运行状态的诊断除烧嘴本身的联锁外仍主要依赖操作人员的工程经验。定性趋势分析是一种基于过程历史的数据驱动方法，在过程监测和故障诊断中得到了广泛的应用。将定性趋势分析应用于气流床水煤浆工业气化装置的数据分析，探究不同烧嘴运行时长的气化装置生产数据之间的差异，提出了一种基于数据波动差异判断烧嘴运行状态的诊断方法。对比两个不同烧嘴运行时长的气化装置生产数据的趋势基元序列及基元分段数据变化率，结果表明，烧嘴运行时间增长在数据上的体现主要在数据的波动频率及波动幅度两个方面，烧嘴运行时间越长，煤浆流量、烧嘴压差、渣口压差及出口合成气CH4含量四组数据的波动幅度越大，波动频率越高。实际应用中可以通过对比烧嘴数据的波动频率与波动幅度来判断烧嘴运行状态，主要监控趋势基元序列及趋势基元分段的数据变化率两类参数，当基元序列频繁出现相反趋势或数据变化率增大为初始参数的几倍时，可以认为烧嘴运行状态已趋于不稳定，需要监控烧嘴运行或更换烧嘴。基于数据波动差异判断烧嘴运行状态的诊断方法能够帮助操作人员及时判断烧嘴运行状态，实现计算机辅助判断与工业大数据的结合，研究对气化炉长周期安全稳定的运行具有重要意义。
关键词

气流床水煤浆气化工艺烧嘴定性趋势分析状态诊断
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划(2017YFB0602404)和国家自然科学基金项目(21761132034)
相关专题

这篇文章属于“煤基清洁能源前沿技术”专刊（31篇）

这篇文章属于“煤气化理论与技术”专题（21篇）
图表

气化炉烧嘴压差对比

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气化炉渣口压差对比

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气化炉单只烧嘴煤浆流量定性趋势分析

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气化炉煤浆流量定性趋势分析

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气化炉烧嘴压差定性趋势分析

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渣口压差定性趋势分析

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气炉出口合成气CH4含量定性趋势分析

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定性趋势分析流程

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气化炉煤浆流量对比

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