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【摘 要】介绍了锅炉四管泄漏在线系统在300MW循环流化床锅炉中的应用情况,阐述了锅炉四管泄漏监测系统的工作原理,对锅炉四管监测系统的硬件组成进行了分析,根据实际应用情况,讨论了锅炉炉管监测系统的软件功能。应用结果表明,锅炉四管泄漏监测系统能够及时发现锅炉早期轻微泄漏点,对锅炉稳定运行起到了重要作用。
【关键词】循环流化床;泄漏监控;声波传感器;吹灰方式
近年来,循环流化床锅炉以其燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低和负荷调节快等突出特点已经在世界范围内得到了广泛的应用。锅炉泄漏事故造成锅炉非计划停运的重要原因之一,循环流化床燃烧方式使炉内产生强烈的湍流和物料循环,在往复循环燃烧的作用下,加剧了锅炉炉管的磨损,其燃烧方式决定了炉管泄漏的几率远大于煤粉炉。采取有效的方式对锅炉四管泄漏进行早期预报在其还未发展成为为破坏性暴漏之前及时发现泄漏,并确定泄漏点位置,可妥善安排停炉,降低维修费用,对于循环流化床电厂具有十分重要的意义。
1.系统工作原理
利用声学监测原理,由特制的增强型声波传感器采集炉内各种声信号,并转换成电流信号;检测报警系统经快速傅立叶变换技术分析得到声信号的频谱,并以棒图形式显示;通过对噪声强度、频谱特征及持续时间的分析计算判断炉管是否发生泄漏。
2.实现功能
2.1实现对锅炉炉管泄漏的早期报警
自炉管(水冷壁、过热器、再热器、省煤器)发生砂眼、裂纹始,装置逐级报警并伴随光字牌报警;自动检测泄漏过程中,“棒图”显示的颜色分别表示:正常(绿色)、异常(橙色)、泄漏(红色)。
2.2确定锅炉炉管泄漏的区域位置
通过泄漏点附近分布的“测点”所反映的泄漏程度并结合各“测点”先后报警顺序综合判断泄漏区域位置。
2.3显示泄漏程度和发展趋势
可根据用户要求直观反映不同时间段,不同测点的变化趋势,显示各测点声音发展趋势曲线,反映炉管泄漏的程度(程度分为四个等级:异常、轻度泄漏、中度泄漏、严重泄漏,可根用户方要求直观反映不同时间段,不同测点的变化趋势),在主机内可以储存记录炉管泄漏历史趋势,也可以通过打印机进行报表打印。根据硬盘的容量大小,最长可以储存记录一年。
2.4有效监测测蒸汽吹灰系统状况
(a)检查吹灰器汽源压力。
程控吹灰时,吹灰器邻近测点的声音在“棒图”中的显示值通常大于65%,否则可认为汽源压力异常或管路泄漏。
(b)吹灰器是否旋转吹扫。
吹灰器旋转吹扫时,其相邻测点的声音在“棒图”中的显示值应有规律的高低变化[或监听声音应有明显的强弱变化],否则应视为异常。
(c)判断吹灰器是否卡涩。
吹灰器退出后,其相邻测点的声音在“棒图”中的显示值应恢复到吹灰前的状态,否则系统将予以报警,这种报警首先要判断的是吹灰器卡涩。运行人员应及时处理,避免吹薄、吹坏炉管而造成炉管泄漏。
2.5与DCS的通信功能
泄漏检测装置与DCS的通信在两机建立电气连接后开始双向通信;在DCS操作站上,由DCS组态完成画面显示,并通过“泄漏检测”键/按钮激活弹出,用鼠标单击相应的操作键后,向泄漏检测主机发送控制信号;泄漏检测主机发送画面显示所需的实时数据,发送间隔为3秒钟;DCS操作站(或I/O站)在后台持续接收实时数据,并根据实时数据构造的自己历史数据库,供查询模式下查看历史状况;单击“退出系统”按钮,切换到DCS的其它画面。通信遵循RS-485标准。
2.6安装与吹扫方式
测系统通过参数设定,定时对取样管路进行吹扫,防止传感器被烧坏、声波传导管堵塞,吹扫系统在进入声波传导管的气源处加装一可调减压阀,锅炉运行时,减压阀打开,调整至安全压力,当系统定时器到达时间设定值时,电磁阀打开,使声波传导管内正好产生微正压,对声波传导管进行吹扫,防止烟气反串,烧毁声波传感器,并且有效地防止声波传导管的堵塞。
3.结束语
根据我厂监测系统的运行情况,结合现场实际工况,大体反映良好,达到了该装置的预期效果,对电厂安全生产及提高经济效益是有必要的,安装炉管泄漏监测装置是有必要的,能对四管爆破发生的初期进行报警,起到了防止事故扩大,防止二次泄漏,防止机组非计划外停运的作用,对电厂安全稳定运行起到一定的积极意义。
【关键词】循环流化床;泄漏监控;声波传感器;吹灰方式
近年来,循环流化床锅炉以其燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低和负荷调节快等突出特点已经在世界范围内得到了广泛的应用。锅炉泄漏事故造成锅炉非计划停运的重要原因之一,循环流化床燃烧方式使炉内产生强烈的湍流和物料循环,在往复循环燃烧的作用下,加剧了锅炉炉管的磨损,其燃烧方式决定了炉管泄漏的几率远大于煤粉炉。采取有效的方式对锅炉四管泄漏进行早期预报在其还未发展成为为破坏性暴漏之前及时发现泄漏,并确定泄漏点位置,可妥善安排停炉,降低维修费用,对于循环流化床电厂具有十分重要的意义。
1.系统工作原理
利用声学监测原理,由特制的增强型声波传感器采集炉内各种声信号,并转换成电流信号;检测报警系统经快速傅立叶变换技术分析得到声信号的频谱,并以棒图形式显示;通过对噪声强度、频谱特征及持续时间的分析计算判断炉管是否发生泄漏。
2.实现功能
2.1实现对锅炉炉管泄漏的早期报警
自炉管(水冷壁、过热器、再热器、省煤器)发生砂眼、裂纹始,装置逐级报警并伴随光字牌报警;自动检测泄漏过程中,“棒图”显示的颜色分别表示:正常(绿色)、异常(橙色)、泄漏(红色)。
2.2确定锅炉炉管泄漏的区域位置
通过泄漏点附近分布的“测点”所反映的泄漏程度并结合各“测点”先后报警顺序综合判断泄漏区域位置。
2.3显示泄漏程度和发展趋势
可根据用户要求直观反映不同时间段,不同测点的变化趋势,显示各测点声音发展趋势曲线,反映炉管泄漏的程度(程度分为四个等级:异常、轻度泄漏、中度泄漏、严重泄漏,可根用户方要求直观反映不同时间段,不同测点的变化趋势),在主机内可以储存记录炉管泄漏历史趋势,也可以通过打印机进行报表打印。根据硬盘的容量大小,最长可以储存记录一年。
2.4有效监测测蒸汽吹灰系统状况
(a)检查吹灰器汽源压力。
程控吹灰时,吹灰器邻近测点的声音在“棒图”中的显示值通常大于65%,否则可认为汽源压力异常或管路泄漏。
(b)吹灰器是否旋转吹扫。
吹灰器旋转吹扫时,其相邻测点的声音在“棒图”中的显示值应有规律的高低变化[或监听声音应有明显的强弱变化],否则应视为异常。
(c)判断吹灰器是否卡涩。
吹灰器退出后,其相邻测点的声音在“棒图”中的显示值应恢复到吹灰前的状态,否则系统将予以报警,这种报警首先要判断的是吹灰器卡涩。运行人员应及时处理,避免吹薄、吹坏炉管而造成炉管泄漏。
2.5与DCS的通信功能
泄漏检测装置与DCS的通信在两机建立电气连接后开始双向通信;在DCS操作站上,由DCS组态完成画面显示,并通过“泄漏检测”键/按钮激活弹出,用鼠标单击相应的操作键后,向泄漏检测主机发送控制信号;泄漏检测主机发送画面显示所需的实时数据,发送间隔为3秒钟;DCS操作站(或I/O站)在后台持续接收实时数据,并根据实时数据构造的自己历史数据库,供查询模式下查看历史状况;单击“退出系统”按钮,切换到DCS的其它画面。通信遵循RS-485标准。
2.6安装与吹扫方式
测系统通过参数设定,定时对取样管路进行吹扫,防止传感器被烧坏、声波传导管堵塞,吹扫系统在进入声波传导管的气源处加装一可调减压阀,锅炉运行时,减压阀打开,调整至安全压力,当系统定时器到达时间设定值时,电磁阀打开,使声波传导管内正好产生微正压,对声波传导管进行吹扫,防止烟气反串,烧毁声波传感器,并且有效地防止声波传导管的堵塞。
3.结束语
根据我厂监测系统的运行情况,结合现场实际工况,大体反映良好,达到了该装置的预期效果,对电厂安全生产及提高经济效益是有必要的,安装炉管泄漏监测装置是有必要的,能对四管爆破发生的初期进行报警,起到了防止事故扩大,防止二次泄漏,防止机组非计划外停运的作用,对电厂安全稳定运行起到一定的积极意义。