基于制氧空分系统的多类加热器联动调控系统的制作方法

本发明涉及设备智能诊断，更具体地说，涉及基于制氧空分系统的多类加热器联动调控系统。

背景技术：

1、现今的制氧空分系统包括预冷系统、纯化系统、膨胀机系统、主换热系统、分馏塔系统、氩系统等六大子系统，各系统之间的工况必须紧密配合，组成一个连续的空气净化、降温、液化和精馏过程，达到产品高纯度、高产量，同时兼具运行经济性，方才适合机组健康稳定运行。

2、而主换热系统中的蒸气加热器是一个重要部件，主要用于预热再生气流、再生分子筛等，传统的制氧空分系统一般配置多个蒸气加热器，蒸气加热器的能效直接影响到系统的能耗和运行成本，高效的蒸气加热器可以有效利用能量，减少能源消耗和运行成本，同时也有助于减少对环境的不良影响，符合节能减排的要求。

3、但是，在现有技术中对于蒸气加热器在使用时的运行状态不能有效评估，在使用时若其中某个或多个蒸气加热器出现加热异常时，只能直观通过热量温度变化，却无法得知是设备本身发生故障还是参数未调试好所造成的温度达不到预设标准，故而在出现异常故障时很难快速找到影响因素以及提高对影响因素判定的准确性，无法及时调配其他加热器来稳定制氧空分系统的整体运行。

4、为此，我们针对上述问题提出基于制氧空分系统的多类加热器联动调控系统。

技术实现思路

1、本发明目的在于解决现有实际问题，相比现有技术提供基于制氧空分系统的多类加热器联动调控系统，是以加热表现情况是否达到预设标准作为蒸汽加热器是否出现运行故障的判定，根据露点温度均值wj、热效率均值rj生成表现异常信号后，将表现异常信号所对应的蒸气加热器标记为疑似故障蒸气加热器，再对疑似故障蒸气加热器的设备运行参数进行设备运行状况分析，结合蒸气加热器的加热表现情况以及设备本身的运行状态情况两个方向对蒸气加热器的工作性能进行评估预测，提高蒸气加热器故障判断的准确性，以便于及时合理调配其他加热器来稳定制氧空分系统的整体运行。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于制氧空分系统的多类加热器联动调控系统，包括运行监管平台、信息采集单元、设备风险自检单元、表现风险自检单元、综合评估单元、预警单元、联动调控单元；

3、信息采集单元用于采集当前处于工作模式下的蒸气加热器的运行信息，运行信息包括设备运行参数和直观表现参数，并将设备运行参数和直观表现参数经运行监管平台分别发送至设备风险自检单元、表现风险自检单元；

4、所述表现风险自检单元接收到直观表现参数后，立即对直观表现参数进行加热性能分析，获得露点温度均值wj、热效率均值rj，根据wj、rj生成表现异常信号、表现正常信号，将表现异常信号所对应的蒸气加热器标记为疑似故障蒸气加热器，将表现异常信号发送至设备风险自检单元以及预警单元，将表现异常信号、wj、rj发送至综合评估单元；

5、所述设备风险自检单元接收到表现异常信号后，立即对表现异常信号所对应的疑似故障蒸气加热器的设备运行参数进行设备运行状况分析，并将所生成的设备运行异常值syz以及运行风险信号、运行安全信号发送至综合评估单元，将运行风险信号发送至预警单元；

6、所述综合评估单元在接收到表现异常信号、wj、rj以及设备运行异常值syz以及运行风险信号、运行安全信号后，进行整合分析，生成一级、二级、三级调控信号，并将一级、二级、三级调控信号发送至联动调控单元，联动调控单元做出相对应的优化调控措施。

7、作为本发明的一种优选实施方式，表现风险自检单元对蒸汽加热器本身的加热性能进行评估的过程如下：生成一段监测周期，以预设时间在监测周期内设定多个监测时间点，以多个监测时间点获取多个直观表现参数，直观表现参数包括露点温度值、热效率值，将监测周期内的露点温度值、热效率值分别组成集合a、集合b，获得集合a中的均值，标记为露点温度均值wj，获得集合b中的均值，标记为热效率均值rj；

8、当露点温度均值wj小于预设露点温度值且热效率均值rj大于等于预设热效率时，生成表现正常信号；

9、当露点温度均值wj大于等于预设露点温度值或热效率均值rj小于预设热效率时，生成表现异常信号，将表现异常信号所对应的蒸汽加热器标记为疑似故障蒸气加热器。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述设备风险自检单元对蒸气加热器本身进行设备运行状况分析的过程如下：在监测周期内获取疑似故障蒸气加热器的设备运行参数，设备运行参数包括运行功率值、运行温度值；

11、将监测周期内的所有运行功率值与预设运行功率阈值进行比较，将运行功率值超过预设运行功率阈值的总和标记为功率异常值py，将监测周期内的所有运行温度值与预设运行温度阈值进行比较，将运行温度值超过预设运行温度阈值的总和标记为温度异常值wy，通过公式生成设备运行异常值syz，其中a表示功率系数，b表示温度系数，将设备运行异常值syz与预设设备运行阈值进行比较；

12、当设备运行异常系数syz大于预设设备运行阈值时，生成运行风险信号；

13、当设备运行异常系数syz小于预设设备运行阈值，生成运行安全信号。

14、作为本发明的一种优选实施方式，所述综合评估单元的整合分析的过程如下：在接收到表现异常信号以及运行风险信号后，将疑似故障蒸气加热器标记为确认故障蒸气加热器，并生成一级调控信号；

15、在接收到表现异常信号以及运行安全信号后，将疑似故障蒸气加热器标记为待检故障蒸气加热器，调取待检故障蒸气加热器所对应的syz、wj、rj，通过公式生成运行状态风险系数fx，其中，q表示权重系数，将运行状态风险系数fx与预设运行状态风险值进行比较；

16、当运行状态风险系数fx大于等于预设运行状态风险值时，生成二级调控信号；

17、当运行状态风险系数fx小于预设运行状态风险值时，生成三级调控信号。

18、作为本发明的一种优选实施方式，所述联动调控单元在接收到一级调控信号时，对确认故障蒸汽加热器做出停机备检措施，并启动电加热器提供相同热量，利用电加热器独立完成再生气加热；

19、在接收到二级调控信号时，对待检故障蒸气加热器进行调试措施，并启动电加热器提供确认故障蒸气加热器所不足的热量，利用电加热器配合待检故障蒸气加热器共同完成再生气加热；

20、在接收到三级调控信号时，对待检故障蒸气加热器进行调试措施，直至其达到预设加热状态。

21、相比于现有技术，本发明的优点在于：

22、(1)本方案是以蒸气加热器加热表现情况是否达到预设标准作为蒸气加热器是否出现运行故障的判定，通过对多个蒸气加热器的露点温度均值wj、热效率均值rj进行结合分析，生成表现异常信号，将表现异常信号所对应的蒸气加热器标记为疑似故障蒸气加热器，再对疑似故障蒸气加热器的设备运行参数进行设备运行状况分析，结合蒸气加热器的加热表现情况以及设备本身的运行状态情况两个方向对蒸气加热器的工作性能进行评估预测，提高蒸气加热器故障判断的准确性，以便于及时合理调配其他加热器来稳定制氧空分系统的整体运行。

23、(2)本方案还将表现异常信号所对应的蒸气加热器初步标记为疑似故障蒸气加热器，筛选去除正常工作的蒸气加热器，缩小监测范围，并根据表现异常信号、运行风险信号、运行安全信号的接收情况，将疑似故障蒸气加热器判定为确认故障蒸气加热器以及待检故障蒸气加热器，故障蒸气加热器对应一级调控信号，并调取待检故障蒸气加热器所对应的syz、wj、rj，生成运行状态风险系数fx，根据fx生成二级、三级调控信号，逐级分化，以便于技术人员针对不同级别采取不同调控措施。