失重法飛灰含碳量在線檢測裝置故障診斷方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一套失重法在線檢測飛灰含碳量裝置(以下簡稱“檢測裝置”)的故障診斷方法，應用該方法可及時發現影響檢測裝置正常運行的故障及其隱患，啟動處置程序，避免事故發生和檢測結果異常，提高設備的可靠性和使用壽命。
【背景技術】
[0002]飛灰含碳量是反映大型燃煤鍋爐運行經濟性的重要指標，也是優化燃燒和低氮氧化物排放控制不可或缺的依據。現有檢測裝置故障率高、維護量大、采樣量不穩定是目前普遍存在的問題，直接影響檢測的連續性和正確性，不能滿足指導鍋爐燃燒控制的需要。因此，實時監測檢測裝置各部件運行狀態，準確判定故障及其隱患，及時啟動相應處置程序，是保證檢測裝置可靠、連續運行的關鍵。然而，該裝置有許多經常發生的故障均沒有專門的傳感器進行監測，比如:懸臂與各工位碰撞、執行機構卡澀、取樣和排灰通道堵塞、采樣量超限、坩禍損壞或丟失等。所以，在實際應用中，輕者使檢測數據不準或中斷，重者導致設備損壞。
【發明內容】
[0003]本發明提出一套監測檢測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計的懸臂結構以及檢測裝置現有的定位傳感器、稱重天平等和嵌入控制系統的本發明綜合判斷邏輯實現故障及其隱患的準確判定。
[0004]該方法要解決的技術問題和采用的技術方案如下:
1、懸臂與各工位碰撞故障監測與判斷方法
構造一個特殊結構，將同是金屬材質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上，其每個部位都可作為開關的一個觸點，懸臂成為另外一個觸點，將兩個觸點用導線連接到控制系統的開關量輸入端口。一旦發生碰撞，將會產生一個開關量信號，從而判定碰撞發生；再從為懸臂定位的角度傳感器輸出的信號中可以確定碰撞發生的位置。
[0005]2、執行機構卡澀故障監測與判斷方法
本裝置的執行機構包括四個垂直升降機構和一個可旋轉的懸臂機構，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。當某個位移控制指令發出后，各機構到達新的位置的時間是可以計算出來的。據此，計算出每個位移需要的時間，如果發出指令后在所需時間段內指示新位置的傳感器未發出到位信號，可判定該機構發生卡澀故障。
[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測與判斷方法此類故障有一個共同特征，即在故障時重量上會發生異常變化。因此，借助于檢測裝置上的稱重天平判定故障或隱患，具體判定規則為:
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上限值；
采樣量超下限:采樣后灰重量小于所設下限值； 排灰通道堵塞:排灰后灰重大于0 ;
坩禍損壞或丟失:任何時候稱重時，總重量為0。
[0007]通過類似方式，還可以發現一些暫時不影響檢測裝置運行的異常現象，即事故隱串
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[0008]以上判定結果提供給檢測裝置控制系統，啟動相應處置程序，使故障或隱患得到及時處理。
[0009]本發明所帶來的有益效果是:
提高檢測裝置可靠性和使用壽命，減少維護量，保證了檢測的連續性。為燃燒控制提供了更加可靠的數據支持和調控效果反饋，有效改善調控的精準度，為保證大型燃煤鍋爐經濟運行和低氮氧化合物排放提供了有力保障。
【附圖說明】
[0010]附圖是本發明涉及的飛灰含碳量在線檢測裝置的工位及其執行機構示意圖，包括四個工位的垂直升降機構和一個可旋轉的懸臂機構。
[0011]圖中:1.取樣工位2.稱重工位3.控制系統4.排灰工位5.懸臂機構6.灼燒工位。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0013]本實施例利用原檢測裝置稱重工位2的分析天平、控制系統3和各工位(1、4、5、6 )執行機構及其定位傳感器或角度傳感器。控制系統選用工業用可編程控制器(PLC)、定位傳感器選用霍爾接近開關、角度傳感器選用高分辨率編碼器。
[0014]具體實施過程如下:
1、懸臂與各工位碰撞故障監測與判斷
加工一個絕緣材質的連接件將懸臂機構5上的懸臂與其底座絕緣連接，并在懸臂上引出一個導線；再在固定有各工位(1、2、4、6)部件的金屬平臺上引出另一個導線。將兩個導線連接到控制系統3的開關量輸入端口。一旦發生碰撞，相當于開關的兩個觸點閉合，控制系統3將會收到一個開關量信號，從而判定碰撞發生；再從為懸臂定位的高分辨率編碼器輸出的角度信號中可以確定碰撞發生的位置。
[0015]2、執行機構卡澀故障監測與判斷
本裝置的執行機構包括四個垂直升降機構(工位1、2、4、6)和一個可旋轉的懸臂機構5，前者由霍爾接近開關、后者由高分辨率編碼器確定各自的工作位置，事先計算好的每個位移需要的時間存儲在控制系統3中。如果控制系統3對某個執行機構發出位移指令后，在對應時間段內指示新位置的傳感器未發出到位信號，可判定該機構發生卡澀故障；接受位移指令的執行機構即為碰撞發生的位置。
[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測與判斷
執行取樣過程后，懸臂機構5上的懸臂將坩禍由取樣工位1移送至稱重工位2稱重，若控制系統3得到的灰重近似為0，則可判定取樣通道堵塞；若灰重大于所設上限值，則可判定采樣量超上限；若灰重小于所設下限值，則可判定采樣量超下限。
[0017]執行排灰過程后，懸臂機構5上的懸臂將坩禍由排灰工位4移送至稱重工位2稱重，若控制系統3得到的灰重大于0，即坩禍內有殘留，則可判定排灰通道堵塞。
[0018]任何時候稱重時，若控制系統3得到的總重量為0，則可判定坩禍損壞或丟失。
[0019]通過以上實施例，實現了失重法飛灰含碳量在線檢測裝置一些特定故障的診斷，可作為啟動相應處置程序的觸發條件，及時處理故障及其隱患，保證檢測裝置的正常運行。
【主權項】
1.一套失重法飛灰含碳量在線檢測裝置特定故障的診斷方法，其特征是:借助于特殊設計的懸臂結構以及檢測裝置現有的定位傳感器、稱重天平等和嵌入控制系統的綜合判斷邏輯實現故障及其隱患的準確判定。2.根據權利要求1所述特殊設計的懸臂結構判定懸臂與各工位發生碰撞故障的方法，其特征是將懸臂與固定在金屬平臺上的各工位部件絕緣，兩者各引出一個導線連接至控制系統的開關量輸入端口，碰撞時產生的開關量信號可判定發生碰撞故障。3.根據權利要求1所述借助檢測裝置現有的定位傳感器判定執行機構卡澀故障的方法，其特征是當控制系統對某個執行機構發出位移指令后，在對應時間段內指示新位置的傳感器未發出到位信號，可判定該機構發生卡澀故障。4.根據權利要求1所述借助檢測裝置現有的稱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，其特征是通過對各檢測過程后的稱重結果與該過程重量特征的比對出現異常時，可判定該類故障發生。
【專利摘要】本發明涉及一套失重法在線檢測飛灰含碳量裝置的故障診斷方法，其特征是借助于特殊設計的懸臂結構以及檢測裝置現有的定位傳感器、稱重天平等和嵌入控制系統的本發明綜合判斷邏輯實現故障及其隱患的準確判定。應用該方法可及時發現故障及其隱患，啟動相應處置程序，避免事故發生和檢測結果異常，提高檢測裝置可靠性和使用壽命，減少維護量，保證了檢測的連續性。為燃燒控制提供了更加可靠的數據支持和調控效果反饋，有效改善調控的精準度，為保證大型燃煤鍋爐經濟運行和低氮氧化合物排放提供了有力保障。
【IPC分類】G01N5/04
【公開號】CN105300832
【申請號】CN201510491866
【發明人】王金銘, 解海龍
【申請人】解海龍
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年8月12日