燃气清吹系统故障诊断装置及诊断方法与流程

1.本发明涉及系统故障诊断技术领域，尤其是燃气清吹系统故障诊断装置及诊断方法。


背景技术：

2.燃机清吹系统能够正常工作是燃气轮机安全稳定运行的重要保障，但清吹系统的故障率较高，极易对燃机乃至整个电厂的安全稳定运行造成影响。
3.现有的清吹系统故障诊断方式无法直接反馈到设备机组的控制，例如cn 112816207a公开了一种基于燃机清吹系统的气动阀全自动检测方法，并具体公开了通过逻辑模块自动完成检查工作，并记录了每个阀门的动作时间，仅仅是针对于阀门的检测，其无法全面快速诊断出清吹系统运行过程中出现的问题以及判断出清吹系统故障对应形式，更不能根据系统故障程度的异同依次实现对燃气设备机组的保护功能。因此，现在需要针对燃气清吹系统故障诊断控制方法进行改良。


技术实现要素：

4.为了克服现有的燃气清吹系统故障无法全面诊断的不足，本发明提供了燃气清吹系统故障诊断装置及诊断方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种燃气清吹系统故障诊断装置，包括数据调用模块、用于存储赋值数据库以及故障指数比对数据库的数据存储模块、用于获取第一执行机构及第二执行机构及设备环管内压力反馈信号的反馈获取模块、用于将反馈信号转换为控制信号，并控制数据调用模块调用对应赋值的信号转换模块、用于将故障等级信息与运行状态下实时故障指数进行比对，并获取实时故障等级的判断模块、用于显示实时故障等级的故障等级显示模块、数据处理模、设备调整模块，设备调整模块与燃气设备电连接；赋值数据库是根据预先确定的清吹系统各结构反馈模式构建的；赋值数据库包括第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈以及设备环管内压力反馈相对应的赋值；比对数据库是根据实时故障指数构建的；故障等级为实时故障指数的故障等级。
6.根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述反馈获取模块包含有两个用于分别获取第一执行机构开与关的反馈信号，并生成对应控制信号的第一传感器、两个用于分别获取第二执行机构开与关的反馈信号，并生成对应控制信号的第二传感器、三个用于分别获取设备环管内的压力反馈信号，并生成对应控制信号的第三传感器。
7.燃气清吹系统故障诊断方法，该方法包括以下步骤：a、获取所述第一执行机构、第二执行机构以及所述设备环管内压力的反馈信号，并生成控制信号；b、调用赋值数据库中反馈信号对应的赋值，并生成实时运行数据的实时故障指数；
c、根据实时故障指数获取故障诊断结果；d、根据燃气设备运行模式以及所述的故障诊断结果，对调用的所述赋值进行求和处理，生成燃气设备调整信号；e、通过调整信号控制燃气设备的运行状态的步骤；该诊断方法对管路清吹系统d5、管路清吹系统pm4进行故障诊断，并输出故障等级信息；所述调整信号包括跳机信号、停机锁定信号。
8.根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述控制燃气设备的运行状态的步骤为：当燃气设备处于初始燃烧模式时，管路清吹系统d5停止清吹，而管路清吹系统pm4开始轻吹；诊断管路清吹系统d5是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成停机锁定信号，从而控制发电机组自动停机并自锁，当燃气设备故障修复并解锁后，燃气设备继续运行；如阀门关闭未故障则诊断结束，燃气设备继续运行；诊断管路清吹系统pm4是否阀门正常开启，如阀门正常开启则诊断结束，燃气设备继续运行；如阀门并未正常开启则生成停机锁定信号，从而控制发电机组自动停机并自锁，当燃气设备故障修复并解锁后，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备机组未点火且转速已达到清吹转速时，管路清吹系统pm4开始清吹，然后诊断管路清吹系统pm4是否阀门正常开启，如阀门未正常开启则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行，如阀门正常开启则诊断结束，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备处于初始燃烧模式或sppm模式或ppm模式或在初始燃烧模式、sppm模式、ppm模式之间切换时，管路清吹系统d5停止清吹，诊断管路清吹系统d5是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行；如阀门关闭未失败则诊断结束，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备处于ppm模式或pm模式或在ppm模式、pm模式之间切换时，管路清吹系统pm4停止清吹，诊断管路清吹系统pm4是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行；如阀门关闭未失败则诊断结束，燃气设备继续运行。
9.根据本发明的另一个实施例，进一步包括步骤a中，所述生成控制信号的方法为：利用两个第一传感器分别获取第一执行机构的开、关反馈信号，并生成对应的控制信号；利用两个第二传感器分别获取第二执行机构的开、关反馈信号；并生成对应的控制信号；利用三个第三传感器分别获取燃气设备环管内的压力反馈信号，并生成对应的控制信号。
10.根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述控制信号是利用信号转换模块将反馈信号转化而成，并控制数据调用模块调用对应的赋值，传输至数据处理模块进行求和处理。
11.根据本发明的另一个实施例，进一步包括步骤c中，所述根据实时故障指数获取故障诊断结果的方法为：
根据已知所有实时故障指数的数值构建故障指数比对数据库，故障指数比对数据库包括清吹系统关闭或开启状态下，所有实时故障指数的数值，且故障指数比对数据库根据统一化判断规则或预设标准判断规则，分类存储所有实时故障指数的故障等级信息；利用判断模块获取故障指数比对数据库内不同数值对应的故障等级信息，并与运行状态下实时故障指数进行比对，获取运行状态下实时故障指数的故障等级。
12.根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述构建故障指数比对数据库的方法为：清吹系统关闭时，燃气设备所有预知的运行状态构建第一故障指数数值集，第一故障指数数值集包括清吹系统关闭时，实时故障指数的数值；清吹系统开启时，燃气设备所有预知的运行状态构建第二故障指数数值集，第二故障指数数值集包括清吹系统开启时，实时故障指数的数值；在第一故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，确定所有实时故障指数数值的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第一主要故障存储单元、第一次要故障存储单元、第一无故障存储单元；在第二故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，判断所有实时故障指数的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第二主要故障存储单元、第二次要故障存储单元、第二无故障存储单元。
13.本发明的有益效果是，该发明利用赋值数据库的构建，存储第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈以及设备环管内压力反馈所有反馈模式的对应赋值，并且能够根据获取的反馈信号直接调用对应反馈模式的对应赋值，进而能够通过对赋值求和的方式得到故障指数，并快速诊断出清吹系统的故障组合形式，即能够快速判断第一执行机构、第二执行机构或设备环管具体的故障位置，并输出故障诊断结果。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
15.图1是本发明的结构框图；图2是本发明的燃气清吹系统的结构示意图；图3为本发明的燃气设备与清吹系统的控制流程图；图4为本发明的燃气清吹系统的自动停机的控制流程图；图5为本发明的燃气清吹系统的第一种自动跳机的控制流程图；图6为本发明的燃气清吹系统的第二种自动跳机的控制流程图；图7为本发明的燃气清吹系统的第三种自动跳机的控制流程图。
具体实施方式
16.图1是本发明的结构框图；图2是本发明的燃气清吹系统的结构示意图；图3为本发明的燃气设备与清吹系统的控制流程图；图4为本发明的燃气清吹系统的自动停机的控制流程图；图5为本发明的燃气清吹系统的第一种自动跳机的控制流程图；图6为本发明的燃气清吹系统的第二种自动跳机的控制流程图；图7为本发明的燃气清吹系统的第三种自动跳机的控制流程图。
17.如附图1所示，一种燃气清吹系统故障诊断装置，包括数据调用模块、用于存储赋值数据库以及故障指数比对数据库的数据存储模块、用于获取第一执行机构及第二执行机构及设备环管内压力反馈信号的反馈获取模块、用于将反馈信号转换为控制信号，并控制数据调用模块调用对应赋值的信号转换模块、用于将故障等级信息与运行状态下实时故障指数进行比对，并获取实时故障等级的判断模块、用于显示实时故障等级的故障等级显示模块、数据处理模、设备调整模块，设备调整模块与燃气设备电连接；赋值数据库是根据预先确定的清吹系统各结构反馈模式构建的；赋值数据库包括第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈以及设备环管内压力反馈相对应的赋值；比对数据库是根据实时故障指数构建的；故障等级为实时故障指数的故障等级。
18.所述反馈获取模块包含有两个用于分别获取第一执行机构开与关的反馈信号，并生成对应控制信号的第一传感器、两个用于分别获取第二执行机构开与关的反馈信号，并生成对应控制信号的第二传感器、三个用于分别获取设备环管内的压力反馈信号，并生成对应控制信号的第三传感器。
19.根据预先确定的清吹系统各结构的反馈模式构建赋值数据库，赋值数据库包括第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈以及设备环管内压力反馈相对应的赋值；获取第一执行机构、第二执行机构以及设备环管内压力的反馈信号，并生成控制信号，控制在赋值数据库中调用反馈信号对应的赋值；对调用的赋值进行求和处理，并生成实时运行数据的实时故障指数；根据实时故障指数获取故障诊断结果。
20.上述方法中，利用赋值数据库的构建，存储第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈以及设备环管内压力反馈所有反馈模式的对应赋值，并且能够根据获取的反馈信号直接调用对应反馈模式的对应赋值，进而能够通过赋值得到故障指数，进而快速诊断出清吹系统的故障组合形式，即能够快速判断第一执行机构、第二执行机构或设备环管具体的故障位置，并输出故障诊断结果。
21.具体地说，根据预先确定的清吹系统各结构的反馈模式构建赋值数据库的步骤，包括：根据统一化赋值规则或预设标准赋值规则，对第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈以及设备环管内压力反馈分别进行赋值。再根据上述罗列的所有的反馈模式对应的赋值，生成赋值数据库。
22.赋值方式可设计为多种，实现赋值求和的一种结果仅代表一种故障组合模式即可。
23.在其中一种实施例中，赋值方式具体可设计为：将第二执行机构关反馈到位赋值为“1”，将第二执行机构开反馈到位赋值为“2”，将设备环管内清吹压力高反馈赋值为“4”，将第一执行机构关反馈到位赋值为“8”，将第一执行机构901关反馈到位赋值为“16”，此外，若无反馈，则赋值为“0”。
24.在其他实施例中，赋值方式也可设计为：无反馈为0，第一执行机构开、关反馈分别赋值为“1”、
ꢀ“
2”，第二执行机构开、关反馈分别赋值为“4”、
ꢀ“
8”；设备环管内清吹压力高反馈赋值为“16”。
25.在其中一种实施例中，获取第一执行机构、第二执行机构以及设备环管内压力的反馈信号，并生成控制信号的步骤，具体包括：利用两个第一传感器分别获取第一执行机构的开、关反馈信号，并生成对应的控制信号；利用两个第二传感器分别获取第二执行机构的
开、关反馈信号；并生成对应的控制信号；利用三个第三传感器分别获取设备环管内的压力反馈信号，并生成对应的控制信号；可利用信号转换模块将以上的反馈信号转化为控制信号，并控制数据调用模块调用对应的赋值，传输至数据处理模块进行求和处理，进而获得实时故障指数。
26.在其中一种实施例中，根据实时故障指数获取故障诊断结果步骤，具体包括：根据已知所有实时故障指数可能的数值构建故障指数比对数据库，故障指数比对数据库包括清吹系统关闭或开启状态下，所有实时故障指数可能的数值，且故障指数比对数据库根据统一化判断规则或预设标准判断规则，分类存储所有实时故障指数的故障等级信息；利用判断模块获取故障指数比对数据库内不同数值对应的故障等级信息，并与运行状态下实时故障指数进行比对，获取运行状态下实时故障指数的故障等级。
27.具体地说，构建故障指数比对数据库步骤，具体包括：根据清吹系统关闭时，设备所有预知的运行状态构建第一故障指数数值集，第一故障指数数值集包括清吹系统关闭时，实时故障指数可能的数值；根据清吹系统开启时，设备所有预知的运行状态构建第二故障指数数值集，第二故障指数数值集包括清吹系统开启时，实时故障指数可能的数值；其中，在第一故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，确定所有实时故障指数数值的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第一主要故障存储单元、第一次要故障存储单元、第一无故障存储单元；在第二故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，判断所有实时故障指数的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第二主要故障存储单元、第二次要故障存储单元、第二无故障存储单元。
28.其中，根据上述提供的一种赋值方式，在清吹系统关闭时，构建第一故障指数数值集，第一执行机构、第二执行机构以及设备环管反馈结果、实时故障指数可能的数值以及故障等级判断情况如下表：
如表1所示，在设备使用的过程中，由于设备环管中的反馈有三个第三传感器进行测试，三个第三传感器同时故障概率较低，故在清吹系统关闭时，始终输出的为正确的反馈，即设备环管清吹压力高为“假”，取值为0，由此可知：当清吹系统第一执行机构、第二执行机构、设备环管均无故障时，故障等级为无故障，即第一执行机构关反馈到位，取值为8，第二执行机构关反馈到位，取值为1，故求和处理后，实时故障指数为：9；当设备环管反馈正常，而第一执行机构、第二执行机构中有一个为正常反馈则为次要故障，具体包括：
①ꢀ
设备环管清吹压力高为“假”，第一执行机构或第二执行机构中一组“关”反馈为真，另一组反馈丢失，实时故障指数为：1,8；
②ꢀ
设备环管清吹压力高为“假”，第一执行机构或第二执行机构中一组“关”反馈为真，另一组“开”“关”反馈都为真，实时故障指数为：11,25；
③ꢀ
设备环管清吹压力高为“假”，第一执行机构或第二执行机构中一组“关”反馈为真，另一组“开”反馈都是，“关”反馈异常为真，实时故障指数为：10,17；当设备环管反馈正常，第一执行机构、第二执行机构中均存在至少一个反馈错误则为主要故障，具体的实时故障指数为：0,2,3,4,5,6,7,12,13,14,15,16,18,19,20,21,22,23,24,26,27,28,29,30,31。
29.综上，第一次要故障存储单元存储清吹系统关闭情况下所有次要故障对应的实时故障指数，即：1,8,10,11,17,25；第一主要故障存储单元存储清吹系统关闭情况下所有主要故障对应的实时故障指数，即：0,2,3,4,5,6,7,12,13,14,15,16,18,19,20,21,22,23,24,26,27,28,29,30,31；第一无故障存储单元存储清吹系统关闭情况下所有无故障对应的实时故障指数，即：9。
30.在清吹系统开启时，构建第二故障指数数值集，第一执行机构、第二执行机构以及设备环管反馈结果、实时故障指数可能的数值以及故障等级判断情况如下表：
如表2所示，在设备使用的过程中，由于设备环管中的反馈有三个第三传感器进行测试，三个第三传感器同时故障概率较低，故在清吹系统开启时，始终输出的为正确的反馈，即设备环管清吹压力高为“真”，取值为4，由此可知：当清吹系统第一执行机构、第二执行机构、设备环管均无故障时，故障等级为无故障，即第一执行机构开反馈到位，取值为16，第二执行机构开反馈到位，取值为2，故求和处理后，实时故障指数为：22；当设备环管反馈正常，而第一执行机构、第二执行机构中有一个为正常反馈则为次要故障，具体包括：
①ꢀ
设备环管清吹压力高为“真”，第一执行机构或第二执行机构中一组“开”反馈为真，另一组反馈丢失，实时故障指数为：6,20；
②ꢀ
设备环管清吹压力高为“真”，第一执行机构或第二执行机构中一组“开”反馈为真，另一组“开”“关”反馈都为真，实时故障指数为：23,30；
③ꢀ
设备环管清吹压力高为“真”，第一执行机构或第二执行机构中一组“开”反馈为真，另一组“开”反馈都是，“关”反馈异常为真，实时故障指数为：14,21；当设备环管反馈正常，第一执行机构、第二执行机构中均存在至少一个反馈错误则为主要故障，具体的实时故障指数为：0,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,12,13,15,16,17,18,19,24,25,26,27,28,29,31。
31.综上，第二次要故障存储单元存储清吹系统开启情况下所有次要故障对应的实时故障指数，即：6,14,20,21,23,30；第二主要故障存储单元存储清吹系统开启情况下所有主要故障对应的实时故障指数，即：0,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,12,13,15,16,17,18,19,24,25,26,27,28,29,31；第二无故障存储单元存储清吹系统关闭情况下所有无故障对应的实时故障指数，即：22。
[0032]“开”无故障即阀门正常开启，“关”无故障即阀门正常关闭，“开”次要故障、“开”主要故障即阀门未正常开启，关”次要故障、“关”主要故障即阀门未正常关闭。
[0033]
管路清吹系统d5故障显示：管路清吹系统d5
ꢀ“
开”无故障：d5fo_0；管路清吹系统d5
ꢀ“
开”次要故障：d5fo_1；管路清吹系统d5
ꢀ“
开”主要故障：d5fo_2；管路清吹系统d5
ꢀ“
关”无故障：d5fc_0；管路清吹系统d5
ꢀ“
关”次要故障：d5fc_1；管路清吹系统d5
ꢀ“
关”主要故障：d5fc_2；管路清吹系统pm4故障显示：管路清吹系统pm4
ꢀ“
开”无故障：pm4fo_0；管路清吹系统pm4
ꢀ“
开”次要故障：pm4fo_1；管路清吹系统pm4
ꢀ“
开”主要故障：pm4fo_2；管路清吹系统pm4
ꢀ“
关”无故障：pm4fc_0；管路清吹系统pm4
ꢀ“
关”次要故障：pm4fc_1；管路清吹系统pm4
ꢀ“
关”主要故障：pm4fc_2。
[0034]
燃气清吹系统故障诊断方法，该方法包括以下步骤：a、获取所述第一执行机构、第二执行机构以及所述设备环管内压力的反馈信号，并生成控制信号；b、调用赋值数据库中反馈信号对应的赋值，并生成实时运行数据的实时故障指数；c、根据实时故障指数获取故障诊断结果；d、根据燃气设备运行模式以及所述的故障诊断结果，对调用的所述赋值进行求和处理，生成燃气设备调整信号；e、通过调整信号控制燃气设备的运行状态的步骤；该诊断方法对管路清吹系统d5、管路清吹系统pm4进行故障诊断，并输出故障等级信息；所述调整信号包括跳机信号、停机锁定信号。
[0035]
控制燃气设备的运行状态的步骤为：当燃气设备处于初始燃烧模式时，管路清吹系统d5停止清吹，而管路清吹系统pm4开始轻吹；诊断管路清吹系统d5是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成停机锁定信号，从而控制发电机组自动停机并自锁，当燃气设备故障修复并解锁后，燃气设备继续运行；如阀门关闭未故障则诊断结束，燃气设备继续运行；诊断管路清吹系统pm4是否阀门正常开启，如阀门正常开启则诊断结束，燃气设备继续运行；如阀门并未正常开启则生成停机锁定信号，从而控制发电机组自动停机并自锁，当燃气设备故障修复并解锁后，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备机组未点火且转速已达到清吹转速时，管路清吹系统pm4开始清吹，然后诊断管路清吹系统pm4是否阀门正常开启，如阀门未正常开启则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行，如阀门正常开启则诊断结束，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备处于初始燃烧模式或sppm模式或ppm模式或在
初始燃烧模式、sppm模式、ppm模式之间切换时，管路清吹系统d5停止清吹，诊断管路清吹系统d5是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行；如阀门关闭未失败则诊断结束，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备处于ppm模式或pm模式或在ppm模式、pm模式之间切换时，管路清吹系统pm4停止清吹，诊断管路清吹系统pm4是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行；如阀门关闭未失败则诊断结束，燃气设备继续运行。
[0036]
步骤a中，所述生成控制信号的方法为：利用两个第一传感器分别获取第一执行机构的开、关反馈信号，并生成对应的控制信号；利用两个第二传感器分别获取第二执行机构的开、关反馈信号；并生成对应的控制信号；利用三个第三传感器分别获取燃气设备环管内的压力反馈信号，并生成对应的控制信号。
[0037]
控制信号是利用信号转换模块将反馈信号转化而成，并控制数据调用模块调用对应的赋值，传输至数据处理模块进行求和处理。
[0038]
步骤c中，所述根据实时故障指数获取故障诊断结果的方法为：根据已知所有实时故障指数的数值构建故障指数比对数据库，故障指数比对数据库包括清吹系统关闭或开启状态下，所有实时故障指数的数值，且故障指数比对数据库根据统一化判断规则或预设标准判断规则，分类存储所有实时故障指数的故障等级信息；利用判断模块获取故障指数比对数据库内不同数值对应的故障等级信息，并与运行状态下实时故障指数进行比对，获取运行状态下实时故障指数的故障等级。
[0039]
构建故障指数比对数据库的方法为：清吹系统关闭时，燃气设备所有预知的运行状态构建第一故障指数数值集，第一故障指数数值集包括清吹系统关闭时，实时故障指数的数值；清吹系统开启时，燃气设备所有预知的运行状态构建第二故障指数数值集，第二故障指数数值集包括清吹系统开启时，实时故障指数的数值；在第一故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，确定所有实时故障指数数值的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第一主要故障存储单元、第一次要故障存储单元、第一无故障存储单元；在第二故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，判断所有实时故障指数的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第二主要故障存储单元、第二次要故障存储单元、第二无故障存储单元。。
[0040]
如附图2所示，管路清吹系统pm4、管路清吹系统d5均包括一个第一执行机构、一个第二执行机构以及一根设备环管，设备环管的反馈结构（即第三传感器）设置于第一执行机构与第二执行机构之间的管段位置。
[0041]
结合附图2和附图3所示，燃气设备启动（升负荷）后，燃气清吹系统控制过程为：机组启动阶段，当转速达到清吹转速设定值时，为初始燃烧模式，此时，管路清吹系统d5环管为燃气设备供气，管路清吹系统d5关闭，管路清吹系统pm4开启，管路清吹系统pm4的第一执行机构与第二执行机构开启， pm4环管内清吹压力高为真，管路清吹系统pm4
对pm4环管进行持续吹扫；为了控制设备温度，燃烧设备由初始燃烧模式上升到sppm燃烧模式，增加pm1环管供气，sppm燃烧模式，管路清吹系统d5关闭，管路清吹系统pm4依旧对pm4环管进行持续吹扫；为了控制燃烧温度，燃烧设备又由sppm燃烧模式上升到ppm燃烧模式，增加pm4环管供气，此时管路清吹系统d5、管路清吹系统pm4均关闭，即管路清吹系统pm4的第一执行机构与第二执行机构关闭，pm4环管内清吹压力高为假；为了控制燃烧温度，燃烧设备再由ppm燃烧模式上升到pm燃烧模式，此时，不再利用d5管路进行供气，仅用pm1管路供气、pm4管路供气，此时，管路清吹系统pm4关闭、管路清吹系统d5开启，管路清吹系统d5的第一执行机构与第二执行机构开启，d5环管内清吹压力高为真，管路清吹系统d5对pm4环管进行持续吹扫。
[0042]
结合附图2和附图3所示，燃气设备停机（减负荷），燃气清吹系统控制过程为：燃烧设备机组负荷由pm燃烧模式下降到ppm燃烧模式，管路清吹系统d5、管路清吹系统pm4不工作；燃烧设备机组负荷由ppm燃烧模式下降到sppm燃烧模式时，d5环管和pm1环管供燃料，管路清吹系统pm4开启，并对pm4环管进行清吹；燃烧设备机组负荷由ppm燃烧模式逐渐下降到停机模式过程中，当转速低于冷托转速设定值后，燃机熄火，管路清吹系统d5、管路清吹系统pm4不工作。
[0043]
进一步地说，设备调整模块根据燃气设备运行模式以及的故障诊断结果，生成燃气设备调整信号，控制燃气设备的运行状态的步骤，具体包括：自动停机控制以及自动保护跳机控制。
[0044]
如附图4所示，燃气设备刚开机，并逐步变化为初始燃烧模式后，管路清吹系统d5停止清吹，且延时若干秒后诊断管路清吹系统d5是否存在“关”次要故障，其中延时时间可设置为8至10s；若是，则生成停机锁定信号，触发清吹系统故障自动停机并自锁，直至修复故障解锁后诊断结束，燃气设备继续运行，若否，则诊断结束，燃气设备继续运行；与此同时，管路清吹系统pm4开始清吹，且延时若干秒后判断管路清吹系统pm4是否存在“开”无故障，其中延时时间可设置为40至50s；若是，则诊断结束，燃气设备继续运行，若否，则生成停机锁定信号，触发清吹系统故障自动停机并自锁，直至修复故障解锁后诊断结束，燃气设备继续运行。
[0045]
如附图5所示，燃气设备运行过程中，当燃气设备机组未点火且转速已达到清吹转速时，管路清吹系统pm4开始清吹，且延时若干秒后诊断管路清吹系统pm4是否存在“开”无故障，其中延时时间可设置为40至50s；若否，则生成跳机信号，触发清吹系统故障主保护动作跳机，修复故障后，诊断结束，燃气设备继续运行。若是，则诊断结束，燃气设备继续运行；此状态属于特殊工况，由于设备刚开启需要点火，所以pm4必须清吹，防止管路内有残留爆燃而使得燃气设备不稳定。
[0046]
如附图6所示，燃气设备运行过程中，当燃气设备处于初始燃烧模式或sppm模式或ppm模式或在初始燃烧模式、sppm模式、ppm模式之间切换时，管路清吹系统d5停止清吹，且延时若干秒后诊断管路清吹系统d5是否存在“关”主要故障，其中延时时间可设置为8至10s，若是，则生成跳机信号，触发清吹系统故障主保护动作跳机，修复故障后，诊断结束，燃
气设备继续运行。若否，则诊断结束，燃气设备继续运行。
[0047]
如图7所示，燃气设备运行过程中，当燃气设备处于ppm模式或pm模式或在ppm模式、pm模式之间切换时，管路清吹系统pm4停止清吹，且延时若干秒后诊断管路清吹系统pm4是否存在“关”主要故障，其中延时时间可设置为8至10s，若是，则生成跳机信号，触发清吹系统故障主保护动作跳机，修复故障后，诊断结束，燃气设备继续运行。若否，则诊断结束，燃气设备继续运行。
[0048]
通过上述利用燃气清吹装置控制燃气设备的方法，使燃气设备在正常燃烧模式下切换时，能够实时检测清吹系统是否故障以及故障类型，进一步来控制燃气设备的运行情况，即能够实现燃气清吹系统的精确化控制，同时当清吹系统发生故障时能够根据故障程度的差异性实施及时有效的保护措施。

技术特征：
1.一种燃气清吹系统故障诊断装置，其特征是，包括数据调用模块、用于存储赋值数据库以及故障指数比对数据库的数据存储模块、用于获取第一执行机构及第二执行机构及设备环管内压力反馈信号的反馈获取模块、用于将反馈信号转换为控制信号，并控制数据调用模块调用对应赋值的信号转换模块、用于将故障等级信息与运行状态下实时故障指数进行比对，并获取实时故障等级的判断模块、用于显示实时故障等级的故障等级显示模块、数据处理模、设备调整模块，设备调整模块与燃气设备电连接；赋值数据库是根据预先确定的清吹系统各结构反馈模式构建的；赋值数据库包括第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈以及设备环管内压力反馈相对应的赋值；比对数据库是根据实时故障指数构建的；故障等级为实时故障指数的故障等级。2.根据权利要求1所述的燃气清吹系统故障诊断装置，其特征是，所述反馈获取模块包含有两个用于分别获取第一执行机构开与关的反馈信号，并生成对应控制信号的第一传感器、两个用于分别获取第二执行机构开与关的反馈信号，并生成对应控制信号的第二传感器、三个用于分别获取设备环管内的压力反馈信号，并生成对应控制信号的第三传感器。3.根据权利要求1或2所述的燃气清吹系统故障诊断方法，其特征是，该方法包括以下步骤：a、获取所述第一执行机构、第二执行机构以及所述设备环管内压力的反馈信号，并生成控制信号；b、调用赋值数据库中反馈信号对应的赋值，并生成实时运行数据的实时故障指数；c、根据实时故障指数获取故障诊断结果；d、根据燃气设备运行模式以及所述的故障诊断结果，对调用的所述赋值进行求和处理，生成燃气设备调整信号；e、通过调整信号控制燃气设备的运行状态的步骤；该诊断方法对管路清吹系统d5、管路清吹系统pm4进行故障诊断，并输出故障等级信息；所述调整信号包括跳机信号、停机锁定信号。4.根据权利要求3所述的燃气清吹系统故障诊断方法，其特征是，所述控制燃气设备的运行状态的步骤为：当燃气设备处于初始燃烧模式时，管路清吹系统d5停止清吹，而管路清吹系统pm4开始轻吹；诊断管路清吹系统d5是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成停机锁定信号，从而控制发电机组自动停机并自锁，当燃气设备故障修复并解锁后，燃气设备继续运行；如阀门关闭未故障则诊断结束，燃气设备继续运行；诊断管路清吹系统pm4是否阀门正常开启，如阀门正常开启则诊断结束，燃气设备继续运行；如阀门并未正常开启则生成停机锁定信号，从而控制发电机组自动停机并自锁，当燃气设备故障修复并解锁后，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备机组未点火且转速已达到清吹转速时，管路清吹系统pm4开始清吹，然后诊断管路清吹系统pm4是否阀门正常开启，如阀门未正常开启则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行，如阀门正常开启则诊断结束，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备处于初始燃烧模式或sppm模式或ppm模式或在初始
燃烧模式、sppm模式、ppm模式之间切换时，管路清吹系统d5停止清吹，诊断管路清吹系统d5是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行；如阀门关闭未失败则诊断结束，燃气设备继续运行；燃气设备运行过程中，当燃气设备处于ppm模式或pm模式或在ppm模式、pm模式之间切换时，管路清吹系统pm4停止清吹，诊断管路清吹系统pm4是否存在阀门关闭失败的情况，如阀门关闭失败则生成跳机信号，触发发电机组跳机，修复故障后燃气设备继续运行；如阀门关闭未失败则诊断结束，燃气设备继续运行。5.根据权利要求3所述的燃气清吹系统故障诊断方法，其特征是，步骤a中，所述生成控制信号的方法为：利用两个第一传感器分别获取第一执行机构的开、关反馈信号，并生成对应的控制信号；利用两个第二传感器分别获取第二执行机构的开、关反馈信号；并生成对应的控制信号；利用三个第三传感器分别获取燃气设备环管内的压力反馈信号，并生成对应的控制信号。6.根据权利要求5所述的燃气清吹系统故障诊断方法，其特征是，所述控制信号是利用信号转换模块将反馈信号转化而成，并控制数据调用模块调用对应的赋值，传输至数据处理模块进行求和处理。7.根据权利要求1所述的燃气清吹系统故障诊断方法，其特征是，步骤c中，所述根据实时故障指数获取故障诊断结果的方法为：根据已知所有实时故障指数的数值构建故障指数比对数据库，故障指数比对数据库包括清吹系统关闭或开启状态下，所有实时故障指数的数值，且故障指数比对数据库根据统一化判断规则或预设标准判断规则，分类存储所有实时故障指数的故障等级信息；利用判断模块获取故障指数比对数据库内不同数值对应的故障等级信息，并与运行状态下实时故障指数进行比对，获取运行状态下实时故障指数的故障等级。8.根据权利要求7所述的燃气清吹系统故障诊断方法，其特征是，所述构建故障指数比对数据库的方法为：清吹系统关闭时，燃气设备所有预知的运行状态构建第一故障指数数值集，第一故障指数数值集包括清吹系统关闭时，实时故障指数的数值；清吹系统开启时，燃气设备所有预知的运行状态构建第二故障指数数值集，第二故障指数数值集包括清吹系统开启时，实时故障指数的数值；在第一故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，确定所有实时故障指数数值的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第一主要故障存储单元、第一次要故障存储单元、第一无故障存储单元；在第二故障指数数值集中，根据统一化判断规则或预设标准判断规则，判断所有实时故障指数的故障等级，并分别将对应的实时故障指数数值存储于第二主要故障存储单元、第二次要故障存储单元、第二无故障存储单元。

技术总结
本发明涉及系统故障诊断技术领域，尤其是燃气清吹系统故障诊断装置及诊断方法。该装置包括数据调用模块、用于存储赋值数据库以及故障指数比对数据库的数据存储模块、用于获取第一执行机构及第二执行机构及设备环管内压力反馈信号的反馈获取模块、用于将反馈信号转换为控制信号。该发明利用赋值数据库的构建，存储第一执行机构开关反馈、第二执行机构开关反馈及设备环管内压力反馈所有反馈模式的对应赋值，并且能够根据获取的反馈信号直接调用对应反馈模式的对应赋值，进而能够通过对赋值求和的方式得到故障指数，并快速诊断出清吹系统的故障组合形式，即能够快速判断第一执行机构、第二执行机构或设备环管具体的故障位置，并输出故障诊断结果。并输出故障诊断结果。并输出故障诊断结果。


技术研发人员：吴学崇 贡文明 杜凯 丁杰 朱岭 黄晨恺
受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/5/16