基于多元状态估计的热交换器多参数关联预警方法

摘要

随着流程工业快速发展及工艺过程复杂程度的不断增加,作为核心装备的热交换器存在有效故障早期预警难的问题。以管壳式热交换器为例,提出一种针对热交换器故障早期预警的新方法。该方法基于工艺流体温度、压力、流量等易测量参数构建、选取表征热交换器传热和流阻性能的监测指标,并引入指数移动平均(EMA)算法进行数据处理与指标动态特征提取;在多元状态估计理论(MSET)的基础上,构建表征热交换器健康运行状态的三维健康记忆矩阵,实现热交换器多变工况的融合,避免工况变化对监测指标的影响,然后针对设备当前运行观测值计算实时偏差,实现热交换器运行状态评估及故障预警;通过统计计算过程中各指标实时偏差贡献率锁定异常参数,实现故障精准定位。实验结果表明,该方法能够实现泄漏量占工艺流体流量1%以上泄漏故障预警及垢层厚度占管径2.2%以上结垢故障预警。