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浅析锅炉故障的预测方法 张萍 (淮北矿业集团公司朔里矿, 安徽淮北·235052) 【摘 要】本文从可预测性、预测精度、常用预测方法等几方面，谈锅炉 故障预测，它也是故障诊断的一部分，其最终目的就是为了指导锅炉运行和维修。 锅炉故障预测，也是提高锅炉现代化运行水平和机组可用率的有效方法，具有着 十分重要的现实意义。 【关键词】锅炉 故障 故障预测 1 1 11 引言 煤矿，由于大部分职工长期从事在矿井下作业，必须要洗澡，加上冬季取 暖，除了有能利用电厂余热的之外，一般都离不开蒸汽锅炉，取暖有的用水暖锅 炉，况且数量还为之较多，不少中型煤矿都拥有锅炉七八台之多。因此，维护好 锅炉的正常运行，确保正常生产很重要。对于锅炉故障预测这项工作而言，就有 必要进行。 2 2 22 故障的可预测性 就锅炉而言，它是由汽水、燃烧及烟风等子系统组成的复杂多层次系统， 在其中的每个子系统又可以划分为若干次级子系统和部件。各层次子系统是相互 关联的，只要某一个子系统出现异常或失效，就有可能会使其它的子系统产生功 能异常或失效，甚至使整个机组处于故障状态。这种故障，从原发性故障到系统 级故障的发生、发展，而是一个从量变到质变的过程。因此来说，锅炉故障具有 层次性、相关性及延时性的特点。 1 锅炉故障一般具有一定的时延性，即从原发性故障到系统故障的发生、发 展与形成，也是一个渐变的过程。就高温过热器壁温为例，它某一时刻的壁温值， 与其在过去时刻的壁温值有一定的关系，使其壁温序列间有一定的关联性(确定 性)，这种关联性也是锅炉故障预测的基础。除此之外，由于影响高温过热器壁 温的因素很多，诸如负荷、烟气温度、主蒸汽温度等。它们之间也是相互关联的， 且在锅炉运行中还受一些不确定因素的影响，使其故障预测具有一定的随机性。 该随机性使壁温序列间的关联性减弱，这就决定了高温过热器壁温值小能准确地 预测，而只能从统计意义上做出最佳预测，使预测误差满足一定的精度要求。实 质上，故障预测是故障诊断的一部分，其最终目的就是为了指导运行和维修。因 此，锅炉故障预测对提高锅炉现代化运行水平和机组可用率都具有十分重要的意 义，也就是说完全这个必要进行。 3 3 33 故障预测精度要求 当今人工智能故障诊断与预测技术是随着现代化技术、经济高速发展而出 现的一门新型技术，由于它能鉴别设备的状态是否正常，发现和确定故障的部位、 性质，并提出相应的对策，以提高设备运行的可靠性，延长其使用寿命，降低设 备全寿命周期费用。采用故障预测技术，还可以实现对故障的早期发现，并预测 其未来的发展趋势，便于对机组及相关设备的及时调整，避免恶性事故的发生与 扩展，保障安全可靠的运行，并提高机组的运行经济性。 在预测期限上，根据预测期限长短的不同，一般可将故障预测分为：长期 预测、中期预测和短期预测。1）长期预测。它是为了制定锅炉机组的长远维修 计划和维修决策而进行的预测，在时间上一般为一个月以上，其预测的精度要求 低。2）中期预测。它对锅炉机组在未来比较长的时间内的状态进行预测，为机 组的中期维修计划和维修决策服务，在时间上一般为一周左右，其预测精度也要 求较低。3）短期预测。它对锅炉机组的近期发展情况进行预测，在时间上一般 为一天左右，其预测精度要求较高。对于精度要求不高的中、长期预测，可考虑 采取简单的预测模型，建立单变量时间序列模型进行预测。对于精度要求较高的 短期预测，由于各相关因素对当时的状态值影响较大，在进行短期预测时除了要 2 考虑时间序列本身外，还应适当将其他相关因素考虑进去，为此就需要建立多变 量时间序列模型进行预测，以满足短期预测的精度要求。 4 4 44 常用故障预测方法 随着科技水平的提高，近年来人们研究应用了线性回归分析法、时间序列 分析法、灰色模型预测法、专家系统、人工神经网络等多种方法，以此对锅炉设 备故障进行诊断研究，目的就是探索快速有效的故障诊断与预测方法。 4.1 4.1 44..11时间序列分析法 时间序列分析法，就是指按时间顺序排列的一组数据，