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北极星电力网技术频道 作者:胡满银 江卫春 汪黎东 2009/5/18 15:48:47
摘 要：对湿式石灰石—石膏法脱硫工艺的故障现象、可能原因及其处理方法进行了分析研究，介绍了采用基于规则的产生式表示法建立的故障诊断知识库。
关键词：脱硫 故障 知识库
我国改革开放以来，电力增长速度世界第一。目前总装机容量和年发电量均居世界第二，然而在电力发展中产生的环境污染问题已相当严重，加速治理重现碧水蓝天刻不容缓。“八五”期间，全国被统计的280个城市中，SO2超过国家环境空气质量二级标准的城市达149个，SO2超标率达53.2%。到2000年我国火电装机容量达2.2亿kW，其中SO2排放量占到全国的50%左右，预计2010年火电装机容量3.7亿kW，其中SO2排放量占全国的67%左右，因此，我国的SO2排放总量控制，尤其在两控区消减SO2总量的重点应放在燃煤电厂。
我国燃煤电厂烟气脱硫采用的方法较多，目前推广应用比较多，技术最成熟的是湿式石灰石—石膏法，但该工艺也存在一些问题和故障，直接影响到脱硫装置的安全，稳定，高效运行，本文对该脱硫工艺存在的故障进行分析、研究，以期为脱硫工艺的操作运行提供参考依据。
1 故障现象、可能原因及处理方法
通过专家咨询，现场调研，查阅资料，分析研究了湿式石灰石—石膏法脱硫工艺的故障现象、可能原因及处理方法。部分故障现象见表1。
2 知识库的建立
知识表示法在专家系统的设计中占有重要的地位，知识表示法选择的合适与否关系到所构成系统的效率甚至成败，所谓知识表示有两种含义：一是用什么样的方法来组织表示知识；二是如何用表示成的一定形式的知识进行推理。本文讨论的脱硫系统故障诊断专家的知识表示采用的是基于规则的产生式表示法。用产生式规则表示的知识所构成的系统称为产生式系统。它是以规则序列的形式来描述问题的思维过程，形成求解问题的知识模型。
下面举例说明：
由故障现象诊断故障的可能原因，如：
(1) 若脱硫效率降低，则可能是补给吸收塔内浆液流动速率无意中被切断或下降到很低的水平。
(2) 若周围泵的负荷增大，则可能是吸收塔内浆液浓度过高。
(3) 若风机产生强烈振动，则可能是烟气流量分配不佳，固体物被挟带或携带雾沫，情况严重时，泥浆将沉积于叶片表面。
以上分析看出，脱硫系统故障诊断的知识具有扩散性，且知识之间相互独立，适合应用产生式系统。
产生式规则的一般形式为：
IF 前提
THEN 结论
对于前面几例用产生式规则可表示为：
(1) IF 若脱硫效率降低，
THEN 可能是补给吸收塔内浆液速率无意中被切断或下降到很低水平。
(2) IF 周围泵的负荷增大，
THEN 可能是吸收塔内浆液浓度过高。
(3) IF 风机产生强烈振动，
THEN 可能是烟气流量分配不佳，固体物被挟带或携带雾沫，情况严重时，泥浆沉积于叶片表面。
可见采用基于规则的产生式表示法建立的故障诊断知识库结构清晰，便于理解，编程方便。
下面在知识库的使用上提供了3种选择，(如图1所示)：(1) 建立一个新知识库；(2)调用一个已存在的知识库；(3) 对已存在的知识库进行编辑。如果选择1就进行知识获取操作；如果选择2则由光标读入知识库名，然后用consult将知识库装入内存；如果选择了3，则进入知识库编辑，包括显示知识库的内容及规则的增加、删除和修改。
脱硫系统的故障知识经过规则化以后，规则的输入可以通过类似下面的输入格式进行：
(1) IF FGD风机紧急停用，
THEN 可能是锅炉排烟温度过高。
(2) IF 洗涤器支管出口处再循环泥浆槽压力增加，
THEN 可能是喷嘴堵塞。
当规则的全部条件输入结束后，按ESC键，这时光标会自动跳到“那么”之后，等待你输入结论，输完后按回车键，光标就跳到最后一行，提问你是否有别的规则系统要输入，如果回答“Y”，则刷新窗口，重复以上操作，否则系统认为该知识库的规则输入完毕，要求你输入知识库的名称并按回车键，至此为止，一个知识库就建立完毕了。
3 结论
(1) 分析、研究了湿式石灰石—石膏法脱硫工艺的故障现象，可能原因及处理方法，为该类脱硫装置的运行操作提供了参考依据。
(2) 建立了湿式石灰石—石膏法脱硫系统故障诊断知识库，为研究其故障诊断技术打下了基础。
参考文献
［1］ 王励前.我国燃煤电厂烟尘和二氧化硫的排放与控制.第八届电除尘学术会议论文集，1999，9.
［2］ 田贺忠.电除尘器故障诊断专家系统知识库的研究.第八届电除尘学术会议论文集，1999，9.
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