锅炉炉管泄漏监测系统在宁德电厂的应用_锅炉给水流量监测系统图

　　摘要：锅炉炉管泄漏监测系统检测炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器受热面管道的早期泄漏，可尽早地发现炉管泄漏，监测泄漏的发展变化，对于减少事故的损失，保证锅炉的安全经济运行都是非常有益的。简述宁德电厂炉管泄漏监测系统基本功能及应用情况，介绍锅炉炉管发生泄漏时的基本特征，并分析该系统常见的问题以及处理方法。
　　关键词：锅炉 炉管泄漏 监测 误报
　　中图分类号：TM621.73 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-038-02
　　1前言
　　锅炉炉管泄漏是火电厂常发事故，约占所有事故的60%以上。目前，国内外均普遍认可利用声学检测原理，由特制的增强型声波传感器采集炉内各种声信号，并转换成电压信号；通过高性能的数字滤波技术，剔除背景噪声；监测报警系统经频谱分析得到声信号的频谱，并以棒图形式显示；通过声场能量分析，对噪声强度、频谱特征及持续时间的分析计算判断炉管是否发生泄漏。在线监测锅炉炉管系统实时监测锅炉炉内水冷壁、过热器、再热器、省煤器受热面管道的早期泄漏及有效监测吹灰运行工况，可以尽早地发现炉管泄漏事故，监测泄漏的发展变化，以大大减少泄漏事故造成机组非计划停运的时间、处理泄漏的维护费用，以及延长电站锅炉的使用寿命。目前国内大容量火电机组基本都安装了炉管泄漏监测自动报警系统。
　　宁德电厂1，2号机组2�？60MW超超临界机组，其锅炉为东方锅炉有限责任公司生产的单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构 型的超超临界参数变压直流本生型锅炉，所使用的炉管泄漏监测自动报警系统为深圳东方锅炉控制有限公司生产。宁德电厂3，4号机组2�？00MW超临界机组，其锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司生产的单炉膛、低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构的超临界参数变压运行直流锅炉，所使用的炉管泄漏监测系统为南京大陆中电科技股份有限公司生产。两家厂商生产的炉管泄漏监测系统设计的原理基本相同，检测的方法也基本一致。宁德电厂在使用过程中，基本能够准确监测锅炉炉管泄漏情况，但是偶尔会出现误报的情况。
　　2炉管泄漏监测系统简介
　　2.1系统主要硬件
　　该系统主要硬件包括：声波传导管、声波传感器、信号传输电缆、吹扫管路系统和显示报警控制柜等部分。每部分形成独立组件单元，结构简单，技术集成度高，接口全部采用接插卡件形式，安装维护十分方便。每一测点通道有一套波导管、传感器，称为信号采集处理系统，它们安装在锅炉现场；所有测点信号经信号采集处理系统后，送至安装在电厂主控室的显示报警控制柜，将信号分析、模型计算、判断后，实现炉管检查泄漏报警功能。波导管是负责传送锅炉内炉管泄漏的信号给传感器的设备，设计计算严密、规范，能承受高温、灰尘、雨水等恶劣环境，配备有自动除灰装置。
　　2.2系统检测原理
　　2.3系统功能
　　能对锅炉炉管泄漏的集中监视，能与DCS采用通讯和硬接线的方式，将相关重要信息在DCS操作员站显示和报警。通过扬声器和显示器上的软选择开关，可以听到炉膛内各个传感器测点的声音。可以接收吹灰启动信号，能辅助监测吹灰系统运行工况，并准确区分吹灰与炉管泄漏两种情况 可间接检测吹灰系统是否正常工作。在其人机接口LCD显示器上以棒状图、频谱图、模拟图等形式，显示各点传感器的信号和在炉本体上的分布，并能以不同的颜色实时显示各点的正常运行、报警、故障的状态。通过对监测到的声音强度、频率和持续时间的分析及判断，发现、定位和显示锅炉的泄漏点，根据趋势图监视其发展和变化。
　　声波传感器采取一定措施，提供较强的抗干扰能力，有效隔绝外部电磁及噪声干扰。具有高灵敏度，应能耐高温、耐冲击。传感器的防护等级至少为IP65，具有防水、防腐、防尘能力。就地传感器与监测设备之间采用屏蔽电缆。监测系统的开关量信号均采用光电隔离方式。
　　3现场应用
　　由于锅炉炉膛不同区域燃烧情况不一样，炉管内不同区域的噪声以及灰分不一样，因此我厂系统根据不同测点的实际情况，不同位置的测点设置不用的泄漏报警值和堵灰值，这样可以减少甚至避免误报情况。
　　我厂从机组投产以来，炉管泄漏检测系统基本准确监测出了每次锅炉炉管泄漏的情况。能够帮助运行和维护人员在泄漏早期发现炉管泄漏情况，避免了由于没有及时发现泄漏，造成泄漏点附近管壁大面积吹损。大大减小了因为炉管泄漏带来的经济损失。
　　炉管泄漏典型特征：
　　（1）泄漏早期，一般只有一点能量值变化活跃，呈波动上升趋势，且波动幅度较大。这是由于漏点在逐渐扩大，喷出汽流不稳定造成的。漏点附近受冲刷变薄部分完全泄漏后，泄漏趋于稳定，泄漏点能量值也趋于稳定，附近测点可能出现异常情况。
　　（2）炉管泄漏的频谱值分析，从低频到高频呈双曲线型，在3kHz频率以下跳动幅度较大，超过5kHz则稳定下降。
　　（3）打开实时声音监听，正常的炉内噪声一般是较为沉闷的嗡嗡声，而泄漏时则伴有清脆的啸叫声。
　　4系统故障现象、原因分析及解决方法
　　4.1系统故障现象、原因及处理方法
　　（1）打开监听功能后，无法关闭。主要是由于监听板芯片损坏，导致软件无法控制。更换监听板能够解决问题。
　　（2）按自检按钮进行自检，某一或几个通道能量值不上升。造成的原因有声波传感器蜂鸣器损坏、电源故障、电缆接地或者保险丝坏等原因。
　　（3）传感器附近隔热措施没有做好，传感器温度过高，导致传感器损坏。将传感器与保温层完全隔离开，并且在波导管中间法兰处加装隔热片。
　　（4）波导管吹扫压缩空气含水量大，导致传感器头部积灰太多甚至完全堵死。在吹扫压缩空气上加装过滤阀，增加吹扫频率。
　　4.2系统误报原因及处理方法
　　（1）传感器电源线、信号线和其他动力电缆在一个电缆桥架，发生信号干扰导致误报。检查信号线的屏蔽线，将信号电缆的屏蔽线接地处理好，一般都能解决信号干扰，防止误报。
　　（2）接到传感器的地线接触不好，信号线中串进0～10V直流电压，使传感器的零点漂移，导致误报。在炉管泄漏工控机机柜检查传感器接地线，将接地线接到机柜地端。
　　（3）传感器航空插头焊接工艺不好，信号线与传感器电源线短接。
　　（4）工控机中数字量输入卡故障，信号传输故障，导致误报，一般情况下更换数字量输入卡可以解决问题。
　　（5）电缆短路，传感器TEST端有+12V电压，使声波传感器自检。查找短路点，重新连接电缆或更换电缆可以解决问题。
　　（6）气源吹扫电磁阀损坏或阀门不严漏气。检查电磁阀和阀门严密性。
　　5结论
　　锅炉炉管泄漏检测系统能有效监测锅炉发生轻微泄漏的情况并报警，减少了因大泄漏造成的炉管二次吹损，减少了检修费用和检修时间，具有明显的经济效益。通过炉管泄漏检测系统的熟悉，定期对该系统进行测试和检查，保证该系统的稳定运行，对锅炉安全经济运行有很大帮助。
　　参考文献：
　　[1] 600MW机组锅炉炉管泄漏检测系统安装说明书[S].
　　[2] DZXL-系列炉管泄检测系统简介[S].
　　[3] 锅炉炉管泄漏自动报警装置技术资料[S].

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