炉管泄漏监测系统
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防止锅炉“四管”泄漏在安装阶段、检修阶段的检查及预防措施摘要:锅炉“四管”是指水冷壁、省煤器、再热器、过热器。
这“四根“管子是锅炉本体的主要部件,在安装、检修过程中做好锅炉“四管”检查,可以有效的降低锅炉投运后四管发生泄漏、爆裂的风险,为电厂机组长期稳定与安全运行带来根本保障。
本文主要从锅炉安装的角度论述“四管”检验的范围、重点和对策,为今后火电厂锅炉总成的“四管”检验提供参考。
关键词:锅炉“四管”泄漏;安装阶段;检查;预防措施1炉管泄漏在线监测装置简介炉管泄漏在线监测装置基于声学检测的基本原理。
声波频率传感器收集炉中的各种声音分贝,并将声音信号转换为电子信号。
信号分析监测系统将对采集到的信号进行傅立叶变换分析,获得锅炉内的音乐在去除分贝后的频域特征和时域特征,然后通过函数模型计算判别锅炉“四管”是否泄漏。
一旦信号分析和监控系统捕捉到泄漏的数据信号,就会延迟跟踪和分析,并在数据信号达到阈值后发出声音。
2.炉管泄漏在线监测装置课题背景随着近年来电站锅炉容量的逐步扩大,锅炉承受的压力管总数增加,锅炉管承受的压力持续增加。
锅炉管一旦泄漏,会直接影响锅炉的正常运行,处理不当甚至会发生二次泄漏。
因此,对锅炉管初期泄漏进行早期检测和妥善处理,有利于避免发电机组非计划停机,减少二次泄漏造成的损害,缩短锅炉管泄漏维修周期,降低劳动效率。
华能国际电力有限公司上安电厂锅炉管泄漏在线监测装置采用gtxl声频透射摄像机和上位机软件显示设备。
由于摄像机使用寿命长、老化,信号检测时间长,抗干扰能力相对有限,设备故障率高。
在运行期间,声波频率传输软管经常被锅炉内部结构的结渣危险堵塞,导致锅炉管泄漏时无法及时检测到的异常声音,严重影响了锅炉管泄漏的早期检测,增加了安全事故的范围。
因此,上安电厂对厂区6台机组锅炉炉管泄漏在线监测装置的声频传输软管、声频传感器和服务器信号分析检测系统的硬件和软件进行了有针对性的更新改造,使其融入当前锅炉软件环境。
常见化学品容器泄漏处理技术在现代石油化工厂,高塔林立,储罐成群,还有各种各样的釜、桶、槽等容器,数量众多,不可或缺。
压力容器的工作条件(如高压、高温、腐蚀介质等)比较恶劣,极易发生腐蚀、磨损、变形、疲劳等缺陷,如果无法及时发现并消除这些缺陷,便可能发生泄漏。
本节主要介绍油箱、液化石油气球罐、槽车、气瓶、锅炉、热交换器等容器的泄漏处理。
一、油箱油箱是储存石油的重要设备,有威武矗立的圆柱形油箱、汽车拉油用的车载罐、油桶等。
随着石油工业的发展,石油储罐越来越大,我国目前最大的油箱达到10×104m3。
油田使用的油箱主要有固定拱顶罐和浮顶油箱两种。
国内油田七、八十年代建成投产的油箱,大部分是拱顶罐。
由于附件问题(如呼吸阀冬天易冻,多数被拿掉阀瓣,变成通气管)而造成敞口,石油中大量的伴生气挥发进入大气。
另外,拱顶油箱在运行过程中不可避免地存在着“大小”呼吸损耗。
浮顶油箱消除了油面以上的气体空间,也就没有了呼吸损耗,大大减少了气体泄漏。
浮顶罐可以控制储存汽油时的挥发90%。
因此,应尽量使用浮顶油箱。
1.油箱油气挥发的防止措施对于固定拱顶罐,可应用油箱抽气装置回收油箱挥发气体,或采用氮气密封,以减少油箱气泄漏损失,实现油气密闭集输处理。
(1)油箱抽气装置胜利油田设计院研制的“油箱抽气装置”,由皮囊缓冲系统、压缩机、分离器等组成。
它通过玻璃钢管线与油箱连接,挥发气体沿管道进入分离器,分离出气体中的轻质油,再由压缩机加压外输。
橡胶皮囊以及变频控制系统,可有效地控制气压的波动变化,使密闭油箱始终处于微正压状态(0.05MPa),从而保证油箱安全运行。
(2)氮气密封将氮气充填在固定顶油箱的油气空间,此时,由于氮的密度低于石油和天然气的密度,它漂浮在石油和天然气上,从而形成氮气密封,阻止油气泄漏,可以减少油品蒸发损耗98%左右,并且能够防止油箱内气体爆炸,而对储存油品的性质没有任何影响。
氮气密封用的氮气通过管道输入固定顶油箱的油气空间,氮气压力应根据油箱的耐压程度而定,尽量降低压力,压力一般为355~1750Pa。
一、四管泄漏的相同点:首先都是汽机补水量增大,给水流量不正常地大于蒸汽流量、给水泵转速增大。
其次炉膛负压都会变小,引风机调整投自动时,静叶开度会自动开大。
引风机电流增大,电除尘电压、电流不正常。
现场检查都会有泄漏声。
二、四管泄漏的不同点:1、水冷壁泄漏特征主要表现在最直观的就是炉膛负压正负波动。
炉膛燃烧会有明显扰动,而且两侧过、再热汽温,烟道烟温,排烟温度会有明显升高。
这是因为水冷壁泄漏大量水迅速汽化为过热蒸汽,增强了对流换热所致。
2、省煤器是泄漏特征主要表现在省煤器进、出口烟温差增大,热风温度及排烟温度降低,对锅炉燃烧影响不大,最直观的就是排烟温度的降低,两侧排烟温度偏差。
3、过热器泄漏特征主要表现在炉膛负压先正后负,水位先涨后降,最直观的就是主汽压力降低明显,过热器管壁温度偏高。
4.、再热器泄漏特征主要表现在主汽压、水位不变化,最直观的就是再热汽压降低,两侧排烟温度偏差大。
三,现象:1.“四管漏泄检测装置”报警(水冷壁范围内侧点),报警点处有明显的泄漏声;2.漏点后烟温不正常下降,两侧烟温差值不正常增大,排烟温度下降;引风机出力不正常增大(投自动时),引风机电流增加;3.炉膛负压变小或变正压,不严密处向外喷烟气和水蒸气;4.汽包水位下降,给水流量不正常地大于蒸汽流量;5.主汽压力、主汽温度及再热汽温度下降;6.水冷壁泄露燃烧不稳定火焰发暗,严重时引起锅炉灭火;7.爆破处有响声,在燃烧室内有蒸汽喷出的声音;四,处理:1.若泄漏轻微,如能维持汽包水位,可降低主汽压力、负荷,短时间运行;①根据燃烧情况,投油枪稳定锅炉燃烧,控制炉膛负压正常;②加强对汽包水位和故障点的监视,请示停炉。
2.若泄漏严重或发生爆破,无法维持正常水位或炉膛燃烧时,应进行下列处理:①立即停炉,维持引风机运行,排除炉内蒸汽和烟气,待不冒汽水时可停用引风机。
停炉后加强通风,待蒸汽消除后停止引风机。
②汽包壁温差不大可打开烟风挡板自然冷却,同时停止除尘器运行,防止积灰,并将电除尘器、省煤器灰斗的灰放尽,防止堵灰。
中国科技期刊数据库 工业C2015年58期 275炉管泄露自动监测系统原理及日常维护宋鹏飞阜阳华润电力有限公司,安徽 阜阳 236158摘要:本文主要介绍阜阳华润电力有限公司一期两台锅炉炉管检漏系统的工作原理和结构组成。
对其近年来出现的常见故障及问题进行分析和总结,为日后维护、检修工作提供方便,提高效率。
关键词:炉管泄漏;自动监测;故障处理 中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)58-0275-02锅炉四管泄露是发电厂常发事故之一,锅炉炉管检漏系统的设备安全可靠运行是对锅炉四管泄露早发现、早处理,防止事故扩大的重要技术手段。
锅炉炉管泄漏自动报警系统是利用锅炉、声学、电子线路和微机等学科技术,通过特制的传感器来采集锅炉内炉管泄漏的噪音信号,在消除锅炉运行时各种复杂噪音干扰的基础上,实现对炉管泄漏的早期预报,并判断出泄漏的位置和泄漏严重程度,使电厂运行人员能及时采取防护措施,防止事故扩大,尽量减少经济损失。
1 设备概述阜阳华润电力有限公司一期两台锅炉炉管检漏系统是由江西中电国能电力科技有限公司开发、设计安装完成的“炉管泄露自动报警装置”。
其主要由安装在锅炉本体上的传感器、前置处理器及电子间显示报警柜组成。
传感器通过波导管与炉膛内部相连通,接收炉膛内部的背景噪声信号,同时转换成相应的电信号,并经过前置处理器把传感器输出的弱电信号多级放大,最后输出到控制柜,控制柜内的工控机对每一路前置处理器输入信号连续不断地进行循环采集,快速傅里叶变换运算处理,最后输出用于显示报警。
整套装置主要由两部分组成,包括信号采集系统(声波传导管、声纳传感器)和监测系统(机柜)。
信号采集系统安装于锅炉就地,单台炉从上至下共32个测点,利用传导管与传感器组成的探头对声音进行采集传送到位于电子室的控制机中,通过工控机分析后在软件界面上进行显示或报警,控制柜的最终输出报警信号通过软通讯送至DCS 系统报警画面,供运行人员监视、查看。
第1章系统简介1.1概述锅炉水冷壁、省煤器、过热器、再热器通称为锅炉“四管”,确切地说,应称为锅炉承压受热面。
目前,影响火力发电厂发电机组可用率的主要原因集中反映在锅炉设备上,而锅炉故障主要是由于“四管”泄漏造成的非计划停机。
目前,锅炉“四管”泄漏事故已成为影响我国发电设备安全稳定运行的主要矛盾,而多年的运行实践证明,大多数泄漏都是由微小泄漏发展而来的(如材质或焊缝的沙眼、气泡等),当达到能够被人们感知到的程度时,泄漏所造成的破坏已相当严重,因此如何对锅炉承压受热面的轻微泄漏早期发现,并对泄漏发展趋势进行可视化的定量监测,对妥善安排检修策略及缩短检修时间降低临检率具有重要意义,该项工作也是机组预测大修的一项基础工作。
1.2主要功能本泄漏监测系统可以监测1mm直径的微小汽水泄漏,实践证明该系统对于锅炉的轻微泄漏比人工监测提前3~15天。
其主要功能有:1、锅炉“四管”轻微泄漏的早期诊断及报警。
2、自动显示泄漏区域的位置。
4、历史趋势记录对泄露发展的自动跟踪。
5、炉内噪声的实时监听功能。
6、对锅炉吹灰的全程记录跟踪显示功能。
7、声导管的自动防腐清灰功能。
8、系统故障的自动诊断提示功能。
9、系统硬件自检功能。
10、泄漏故障登记、统计、生成报表和打印。
11、历史数据曲线的彩色打印功能。
12、远程通讯,提供免费的实时热线分析和技术支持。
13、吹灰等非泄漏信号的自动排除与衰减。
14、智能化自动生成报警线。
15、近、远期历史数据查询功能。
16、可并入DCS、MIS系统功能。
17、露天锅炉可监测炉顶大罩壳内的泄漏。
18、系统软件的自动保护和快速恢复功能。
19、专家系统的帮助和自动提示功能。
20、锅炉负荷变化的自适应功能。
21、监测通道的任意扩展功能。
22、开关量输入输出的备用预留功能。
23、系统故障的自动报警功能。
24、正常或非正常操作的自动记录功能。
在监测系统显示器上包含了系统功能的所有界面和菜单。
这些界面均可为用户提供随时的参数修改、记录检索、历史数据观察、噪声分析、图表打印等。
GD/XL型电站锅炉炉管泄漏自动报警装置安装手册深圳市国电电力设备有限公司一安装总则 (3)二装置结构 (3)三前期工作 (4)四安装内容 (5)五计划工期 (6)六安装详细 (8)七技术要求 (13)八调试验收 (14)九工程图纸1、测点布置示意图2、气源型系统配置图3、声波传导管安装示意图4、气源接口安装示意图5、气源管路敷设图6、电缆敷设示意图7、声波传感器接线图8、盘柜尺寸图9、端子排出线图10、信号电缆内部接线图(一)11、信号电缆内部接线图(二)一、安装总则设备的安装施工一般由火电安装公司或电厂有关部门负责完成,我公司提供安装技术指导和质量保证;调试工作由厂方工作人员负责完成,火电安装公司或电厂有关部门给予配合。
二、装置结构GD/XL型电站锅炉炉管泄漏自动报警装置由三部分组成:信号采集系统、信号处理监视系统和除灰系统。
信号采集系统安装在锅炉本体上,包括声波传感器和声波传导管。
声波传导管根据《测点布置图》的要求分布在锅炉的四管及大罩壳区域。
每个测点包含一只声波传感器和一根声波传导管,声波传感器固定在声波传导管的尾部。
声波传感器将炉膛内的声频信号转换电流信号,通过六芯信号电缆,输送到信号处理监视系统。
信号处理监视系统安装在集控室或电子间内,通常信号处理监视系统布置在监控机柜内,该机柜内布置了显示器、工控主机箱、打印机、传感器专用电源和接线端子排等。
除灰系统布置在锅炉上,从电厂的主气源管路引出,通过电磁阀控制每个支管路,每个电磁阀控制6-8个测点。
三、安装内容1.在锅炉本体上安装声波传导管。
* 拆除锅炉保温层护板和保温层* 锅炉鳍片开孔* 声波传导管焊接固定* 恢复锅炉保温层和保温层护板2.在集控室或电子间的适当位置安装信号处理监控系统机柜。
* 固定安装监控系统机柜。
* 机柜内显示器、工控主机箱、打印机等的布置。
3.电缆及保护硬管敷设。
* 六芯信号传输电缆敷设* 电磁阀控制电缆敷设* 电缆保护硬管的布置和焊接* 其他电缆的敷设(包括电源、光子牌、吹灰屏蔽、DCS通讯电缆等)* 整理现场的信号电缆,电缆穿硬管4.在锅炉上敷设压缩空气管路,安装气源吹扫控制电磁阀。