电力资源是我们日常不可或缺的能源,近年来,能源需求日益紧张,电力需求增长,工厂发电设备正向着大容量、高参数的超临界机组发展,此时对于发电设备的技术要求以及安全性有了更高的要求。目前超临界机组中普遍面临的一个问题是过热器管道内氧化皮问题,氧化皮的剥落引起堵塞爆管问题以及汽轮机叶片的冲蚀。氧化皮问题已经严重困扰了超临界机组的安全运行。爆管事故的发生,会造成巨大的财产损失,随着传感器技术的发展,现场已经积累了大量的过程变量数据,基于数据的故障检测与诊断越来越受到重视。本文以朝阳市燕山湖电厂锅炉过热器管道为研究背景,进行了管道氧化皮的生成以及剥落、堵塞机理研究,在此基础上结合现场过程数据,以基于希尔伯特-施密特独立性准则（Hilbert-Schmidt Independence Criteria）的快速核独立元分析方法（Fast Kernel Independence Component Analysis,FastKICA）为基础,实现对爆管故障的诊断,并在故障诊断的基础上,提出了管道的化学清洗方案,文章中主要完成的工作以有:（1）超临界电站锅炉过热器管道内氧化皮的生成机理、剥落原因以及爆管故障相关因素分析,揭示了高温蒸汽管道内氧化皮的形成机理以及生长过程,氧化皮的成分以及分层构成,建立氧化皮生长厚度的数学模型。（2）采用希尔伯特-施密特独立性准则对所估计的非线性独立元间的独立性强弱进行衡量,完成独立元的提取,从而实现基于ICA的非线性爆管故障检测。应用到爆管监测中时,与传统KICA相比,它可以有效地提高非高斯过程预测的准确性并且能够减少误报率、漏报率。（3）在故障诊断的基础上,进行氧化皮化学清洗方案的设计,建立了盐酸化学反应速度的数学模型,基于氧化皮的生长模型,在理想状况下确定一定浓度、温度下盐酸的清洗时间,并通过试验进行了验证,为氧化皮的处理提供一定思路。超临界电站锅炉在全球范围内广泛的使用,氧化皮的生长剥落是一个普遍问题,如何应用本研究理论以及技术方法准确判断超临界电站锅炉过热器管道氧化状况,并进行及时的处理,选取有效的特征量,进行有效的故障诊断,这是我们继续努力的方向,希望研究的技术可以为机组的安全运行发挥一定的指导作用。