燃煤锅炉受热面结渣一直以来都是电站锅炉运行过程中所要面临的重要问题。管屏结渣轻则会降低锅炉受热面的传热能力,致使锅炉性能变差、运行经济性下降,重则可能造成炉管腐蚀并导致爆管,甚至由于大块结渣掉落引发恶性事故。因此,开展对锅炉过热器管屏等高温受热面结渣状态的诊断研究,对于保证锅炉运行的安全性、提升机组运行的经济性具有重要意义。本文基于流体诱导换热器管束振动的特点,并根据屏式过热器的结构特征,引入工业过程振动信号分析和诊断方法,开展了基于过热器管屏炉外管段振动信号分析的结渣诊断研究工作。模拟搭建了冷态环境下基于炉外管段振动信号测量分析的电站锅炉管屏结渣诊断实验台,测量得到不同附着渣块质量下实验管屏振动信号,分析了改变激振风速和管屏渣块质量时信号有效值统计指标的变化特征。同时,对实验管屏振动信号进行小波包分解,研究分析了不同附着渣块质量下振动信号的频带相对能量分布特征。对杭州某发电有限公司#5号锅炉的过热器管屏炉外连接管段的振动信号进行采样分析。测量得到该机组多个负荷工况下的锅炉过热器管屏振动信号,表明实际锅炉烟道内烟气对过热器管屏的冲刷激励所产生的振动信号可以通过管屏传递到炉外连接管且能够被有效地测量得到,从而证明了该方法的可操作性。同时,分析了不同烟气流速下管屏振动信号的有效值和频带相对能量分布特征,验证了基于管屏振动信号分析的结渣诊断实验结果。根据实验管屏结渣振动信号的测量和分析结果,提出了基于管屏振动信号分析和支持向量机的管屏结渣诊断方法。利用管屏振动信号时频域分析方法提取不同结渣状态下管屏振动信号的结渣特征,构建以时域统计指标及信号主频带的小波包相对能量为核心的输入特征向量,建立支持向量机的管屏结渣诊断模型,预测结果表明该模型方法能够准确诊断实验管屏结渣状态。同时,通过建立多个输入特征向量的管屏结渣诊断模型进行对比分析,结果表明以管屏振动信号时域指标和小波包频带相对能量值为输入的结渣特征建立的模型具有更高的准确度。