本研究选取热力系统的水汽循环作为研究对象,针对目前水汽质量监测的特点和现有监控系统在故障诊断分析和预防方面的不足,阐述了研究热力系统水质化学诊断的必要性及应用前景。研究中采用水质温度响应和实际案例分析等手段,系统地分析了因水汽质量恶化引起故障的机理及特点,在此基础上引入专家系统、故障诊断技术等理论方法,研究并开发了循环热力系统水质化学诊断专家系统和水汽质量监控软件。 实验选取六种典型锅炉水处理工况下的模拟水相,跟踪电导率和pH随温度变化的情况。对实验结果的解析可得出:①不同的炉水处理工况下,水样电导率温度补偿系数差异明显,实际监测中不应采用统一的温度补偿系数。②各水样电导率温度响应关系符合Arrhenius关系,计算得出的电导活化能受温度影响比较小,可用作表征体系热力学性质的一项量化指标。 以某企业的空冷换热器的腐蚀实效为案例,采用水质分析,水样pH、电导率温度响应,配合电镜、电子能谱分析、XRD等手段,解析了腐蚀失效是氧腐蚀、二氧化碳腐蚀和应力集中的协同作用结果,同时还确认了由水质数据进行故障诊断的可行性。 研究中讨论了基于专家系统进行水汽故障诊断的技术基础。在案例分析和总结文献的基础上,初步确定了水质化学诊断的重点指标、知识的表示形式和诊断规则,开发了水质化学诊断专家系统的知识库、人机界面和核心推理程序。构建了实时水质数据的异常辨识和在线诊断的功能框架。诊断结果给出故障原因、影响及处理对策。 最后对水质监控软件的开发过程,监控软件与现场设备的通讯、应用DDE(动态数据交换)技术实现监控软件和水质化学诊断专家系统之间的双向通讯、监控界面的动态网页发布等功能的实现方法给与说明。