【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工业锅炉设备的故障诊断，尤其涉及锅炉故障预警及诊断方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、锅炉作为工业领域中的关键设备，其主要受热面，如水冷壁、对流管束、过热器等在高温高压的运行环境下，长期受到热负荷和机械应力的影响，容易产生诸如热疲劳、腐蚀、磨损等损伤。锅炉的损伤一旦累积到一定程度，会导致锅炉的故障，容易引发严重的安全事故，如爆管、泄漏等问题。因此，锅炉的受热面状态监测和故障预警在工业安全保障中至关重要。
2、传统的锅炉监测手段主要依赖于周期性检修和点检来发现设备故障。然而，这种方式往往存在信息不连续的问题，检修数据无法反映锅炉在动态运行过程中的实时状态，难以及时识别受热面损伤的累积效应。此外，人工分析的方式不仅效率低，且由于数据缺乏系统化管理，容易导致遗漏和误判，无法提供准确的故障预警。这种滞后的监测手段在工业应用中已逐渐暴露出不足，无法满足现代工业对锅炉系统高效、安全、连续运行的需求。
3、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种、装置、设备及存储介质，旨在解决无法实现锅炉受热面损伤的实时监测与超前预警，难以及时准确地预测故障风险的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提出一种锅炉故障预警及诊断方法，所述的方法包括：
3、获取锅炉的主要受热面信息、历史数据以及当前锅炉受热参数；
4、根据所述主要受热面信息建立锅炉模型，并根据
5、根据所述锅炉模型、所述历史数据以及自适应网格策略得到锅炉区域和预设边界条件，并根据所述锅炉区域和所述预设边界条件构建流体模型和固体模型；
6、根据所述当前锅炉受热参数、所述流体模型、所述固体模型以及所述损伤预警库得到预警结果，并根据所述预警结果进行安全诊断。
7、在一实施例中，所述根据所述历史数据建立损伤预警库的步骤包括：
8、对所述历史数据进行数据预处理，得到预处理锅炉数据，所述数据预处理包括数据清洗、异常值剔除和数据格式转换；
9、根据所述预处理锅炉数据，得到损伤类型、受热面参数以及受损经验参数；
10、根据所述损伤类型、所述受热面参数以及所述受损经验参数，得到损伤模式；
11、根据所述损伤模式分析受热面参数变化的临界点，得到关联参数阈值，并根据所述关联参数阈值得到预警触发条件；
12、根据所述损伤模式和所述预警触发条件建立损伤预警库。
13、在一实施例中，所述根据所述损伤类型、所述受热面参数以及所述受损经验参数，得到损伤模式的步骤包括：
14、根据所述损伤类型和所述受热面参数，构建事务数据集；
15、根据关联规则挖掘策略计算所述事务数据集中事务的频率，并根据所述频率组合所述事务，得到故障事务；
16、根据所述故障事务的所述频率生成频繁故障项集；
17、根据所述受损经验参数得到频繁故障权重；
18、根据所述频繁故障项集和所述频繁故障权重得到高置信度参数组合；
19、根据所述高置信度参数组合得到损伤模式。
20、在一实施例中，所述根据所述锅炉模型、所述历史数据以及自适应网格策略得到锅炉区域和预设边界条件，并根据所述锅炉区域和所述预设边界条件构建流体模型和固体模型的步骤，包括：
21、根据所述锅炉模型得到受热区域，根据所述受热区域和自适应网格策略得到目标锅炉网格密度；
22、根据所述目标锅炉网格密度划分锅炉区域；
23、根据所述历史数据和所述受热区域确定流体和固体的交界面和耦合方式；
24、将所述交界面和所述耦合方式作为预设边界条件；
25、获取所述锅炉区域的热力场参数，并根据所述热力场参数以及所述预设边界条件构建流体模型和固体模型。
26、在一实施例中，所述获取所述锅炉区域的热力场参数，并根据所述热力场参数以及所述预设边界条件构建流体模型和固体模型的步骤包括：
27、获取所述锅炉区域的热力场参数，所述热力场参数包括流体密度、流体速度、流体压力、粘性应力张量、流体总能量、温度、热传导系数、粘性耗散、应力张量、体积力、位移矢量以及材料密度；
28、根据所述流体密度和所述流体速度构建质量守恒模型；
29、根据所述流体压力和所述粘性应力张量构建动量守恒模型；
30、根据所述流体总能量、所述温度、所述热传导系数以及所述粘性耗散构建能量守恒模型；
31、根据所述质量守恒模型、所述动量守恒模型、所述能量守恒模型以及所述预设边界条件构建流体模型；
32、根据所述应力张量、所述体积力、所述位移矢量、所述材料密度以及所述预设边界条件构建固体模型。
33、在一实施例中，所述根据所述当前锅炉受热参数、所述流体模型、所述固体模型以及所述损伤预警库得到预警结果的步骤包括：
34、根据所述当前锅炉受热参数、所述流体模型以及所述固体模型进行双向耦合计算，得到流固交互作用结果；
35、根据所述流固交互作用结果，得到锅炉的受热区域的应力变化率、温度波动和形变特征；
36、根据所述损伤预警库的损伤模式，分析所述应力变化率、温度波动和形变特征，得到当前锅炉条件；
37、将所述当前锅炉条件和损伤预警库的预警触发条件进行匹配，得到预警匹配结果。
38、在一实施例中，所述根据所述当前锅炉受热参数、所述流体模型以及所述固体模型进行双向耦合计算，得到流固交互作用结果的步骤包括：
39、根据所述当前锅炉受热参数和所述流体模型计算流体在锅炉的固体结构表面产生的流体温度和流体压力；
40、根据所述流体温度、所述流体压力以及所述固体模型，计算固体应力和固体变形；
41、将所述固体应力和所述固体变形更新所述流体模型，得到更新后的流体模型；
42、根据所述更新后的流体模型和所述固体模型计算流固交互作用，得到流固交互作用结果。
43、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种锅炉故障预警及诊断装置，所述锅炉故障预警及诊断装置包括：获取模块，用于获取锅炉的主要受热面信息、历史数据以及当前锅炉受热参数；
44、建立模块，用于根据所述主要受热面信息建立锅炉模型，并根据所述历史数据建立损伤预警库；
45、构建模块，用于根据所述锅炉模型、所述历史数据以及自适应网格策略得到锅炉区域和预设边界条件，并根据所述锅炉区域和所述预设边界条件构建流体模型和固体模型；
46、预警模块，用于根据所述当前锅炉受热参数、所述流体模型、所述固体模型以及所述损伤预警库得到预警结果，并根据所述预警结果进行安全诊断。
47、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种锅炉故障预警及诊断设备，所述设备包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锅炉故障预警及诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述历史数据建立损伤预警库的步骤包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述损伤类型、所述受热面参数以及所述受损经验参数，得到损伤模式的步骤包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述锅炉模型、所述历史数据以及自适应网格策略得到锅炉区域和预设边界条件，并根据所述锅炉区域和所述预设边界条件构建流体模型和固体模型的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述锅炉区域的热力场参数，并根据所述热力场参数以及所述预设边界条件构建流体模型和固体模型的步骤包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前锅炉受热参数、所述流体模型、所述固体模型以及所述损伤预警库得到预警结果的步骤包括：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前锅炉受热参数、所述流体模型以及所述固体模型进行双向耦合计算，得到流固交互作用结果的步骤包括：
8.
9.一种锅炉故障预警及诊断设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的锅炉故障预警及诊断方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的锅炉故障预警及诊断方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种锅炉故障预警及诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述历史数据建立损伤预警库的步骤包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述损伤类型、所述受热面参数以及所述受损经验参数，得到损伤模式的步骤包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述锅炉模型、所述历史数据以及自适应网格策略得到锅炉区域和预设边界条件，并根据所述锅炉区域和所述预设边界条件构建流体模型和固体模型的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述锅炉区域的热力场参数，并根据所述热力场参数以及所述预设边界条件构建流体模型和固体模型的步骤包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前锅炉受热...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁培煌，李健武，郑旭，陈镇涛，苏长茂，李腾飞，
申请(专利权)人：福建华电邵武能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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