锅炉四管泄漏监测系统在火力发电厂中的应用及维护.doc

1、1锅炉四管泄漏监测系统在火力发电厂中的应用及维护摘要：本文主要对 ZD-XLB 型锅炉泄漏在线监测系统的工作原理进行讲解，说明其各项功能及在火力发电厂中的实际应用效果，总结了系统使用过程中的维护方法。 关键词：泄漏 监测 维护 中图分类号：TK223 文献标识码：A 火力发电厂中，锅炉“四管“的安全稳定运行，直接与发电机组的安全稳定经济运行联系在一起。 ZDXLB 型锅炉炉管泄漏自动报警装置是集锅炉、声学、电子、计算机、机械等多学科技术，通过增强型传感器来获取锅炉内炉管泄漏的噪声信号，在消除锅炉运行的各种复杂噪声干扰的基础上，利用计算机技术，通过快速付里叶变换(FFT)，进行声谱分析，实现对锅

2、炉炉管泄漏的早期测报，并判断出泄漏的区域位置及泄漏程度，使电站运行人员及时采取防护措施，防止事故扩大，缩短抢修时间，减少经济损失。 1. 锅炉四管泄漏监测系统的构成及功能 该锅炉“四管”泄漏监测装置主要由两部分组成：信号采集系统、监测系统。 装置的系统框图如下所示： 2信号采集系统包括安装在锅炉现场的声波传导管，增强型声波传感器。声波传导管固定在锅炉炉壁上提供信号通道，使传感器与炉内连通，传感器用来接收炉膛内的声频信号，当锅炉正常工作时，所接收的信号为背景噪音，其频率主要集中在低频段，而且声音强度较弱，当锅炉炉管发生泄漏时，泄漏声不仅使炉膛噪音强度明显加强，而且其频率主要集中在中高频段,传感器

3、能将锅炉炉内噪音的强度、频谱等真实情况灵敏地转换成电流信号,传输给远在集控室的监测系统。 监测系统利用多通道高速 A/D 采集卡，将增强型声波传感器传输过来的电流信号进行采样，转换成数字量信号，通过总线送至主处理板，进行付里叶快速变换(FFT)，得出实时频谱棒形图及趋势图，跟踪频谱棒图及趋势图的变化，针对泄漏特有的频谱模式，经判别后进行泄漏报警。同时具有历史追忆功能，用于报警后数据分析。另外对测点处背景噪音的数据进行处理，用于传导管堵灰判断。 ZD-XLB 型锅炉泄漏在线监测系统能够实现如下功能： A.炉管泄漏早期报警；实时显示炉管泄漏区域位置。 B.跟踪泄漏发展趋势；显示泄漏频谱；记录泄漏历

4、史趋势。 C.实时监听炉内噪声；辅助监视吹灰器运行工况。 D.系统自检测试；传导管堵灰判别。 E.传导管具备机械、电动及汽源吹扫清灰方式之一。 2. 锅炉四管泄漏监测软件系统 该系统可以对机组 24 个测点进行监测，同时能够监测两台机组。信3号的采集、处理和泄漏的判断在后台处理，因此在任何画面下都不会影响对泄漏的判断。实时画面能够较全面的反映当前系统的状态，具有界面直观、操作方便、运行可靠、检测准确等特点。 2.1 实时棒状图画面 提供当前时刻全部测点实时信号的显示。泄漏状态反映当前时刻锅炉每个测点处的泄漏状态。当棒图值超过 50%时，棒图显示红色，表示该通道实时信号已超出泄漏报警阈值，当棒图

5、值在 40%-50%时，棒图显示橙色，表示该通道实时信号出现异常，需关注其发展趋势。通过监听功能，可实时监听该测点处的炉内噪音。 2.2 实时频谱画面 此画面为所选择通道实时信号当前时刻的频谱分布图，显示 0-15KHz范围内的频谱分布情况，每个棒图反映的是 300Hz 频段内的能量和。 2.3 实时趋势画面 此画面可以显示所选择通道 20 分钟时间段内实时信号在的趋势图。实时值反映实时信号的大小。 2.4 炉膛模拟画面 此画面显示每个测点在炉膛模拟图上的位置。当前时刻泄漏状态由每个测点用不同颜色显示。运行人员可通过泄漏点的位置进行进一步的确认。 2.5 历史趋势画面 此画面可以对任意单个测点

6、过去某一时刻开始，不同时间段的信号趋势图进行查看。 42.6 历史频谱画面 此画面可以查看任意单个测点过去某一时刻信号的频谱分布图。 2.7 泄漏追忆画面 此画面可以追忆泄漏状态变化时的时间和测点位置。 2.8 堵灰指示画面 此画面可实时察看每个测点处的堵灰状态： 堵灰：红色，提示运行人员除灰； 异常：兰色，提示运行人员注意； 正常：绿色。 2.9 系统设置画面 此画面可以进入系统设置画面，对内部参数进行修改 2.10 气源吹扫画面 此画面为气源吹扫画面，可对声波传导管内积灰进行手动或自动吹扫除灰。 “除灰间隔时间”用于设置自动除灰的时间间隔，可选择“1 天” 、“3 天” 、 “5 天” 、

7、 “7 天” 、 “15 天” 、 “30 天” ，自动除灰时间设置为指定日期的午夜零点。系统将每隔“除灰间隔时间”所设天数，于零点打开“气源吹扫”画面进行自动除灰，除灰结束后自动关闭“气源吹扫”画面。 “远程手动除灰”用于选择锅炉左、右两侧之一进行手动除灰。 3. 锅炉四管泄漏监测系统的调试及维护 3.1 锅炉四管泄漏监测系统的调试 系统的调试主要是动态参数的设定，只有设定的参数准确才能降低5设备对锅炉泄漏的误报和漏报现象。系统动态参数设置在系统设置画面中，必须在机组运行带 70% 负荷以上，且确认声波传导管不堵灰，不带吹扫的普通传导管的球阀关闭时才能进行，它主要包括两部分 3.1.1 泄漏

8、值设定 如果实时频谱泄漏值时实时棒图将超过 50%，如果该信号延续 12 分钟，将发出泄漏报警。在动态调试时，泄漏值的设定会直接影响到系统在以后运行中的质量。当泄漏值的设定过低，系统在以后的运行中可能会发生误报；当泄漏值的设定过高，系统在以后的运行中可能会发生漏报。泄漏值的设定可以分四种情况： A.当是实时频谱值大于 8，根据实际情况设定 4050 B.当是实时频谱值介于 48，泄漏值设定为 2540 C. 当是实时频谱值介于 14，泄漏值设定为 20 D.当是实时频谱值小于 1，泄漏值设定为 1015 如果测点附近有恒定的冷却气源（火焰检测器附近） ，泄漏设定值适当调整。通常喷燃区域测点的泄

9、漏值可以稍高，大罩壳区域测点的泄漏值可以稍低。 3.1.2 堵灰值设定 为保证系统正常检测信号，系统提供了一个自诊断传导管是否堵灰的功能。当系统认为有声波传导管堵灰信号时（堵灰值平均值0.9） ，最多经过 12 分钟的判断，堵灰画面下会显示一个堵灰报警信号，提醒维护人员清灰。在动态调试时堵灰值的设定会直接影响到系统在以后检测过程中对声波传导管堵灰判断，依据平均值（能量值 10 的平均）设定，分6三种情况： A.当平均值大于 4，堵灰值设定为 4； B.当平均值在 3-4 之间，堵灰值设定以平均值准比平均值小 0.2 为宜 C.当平均值在 3 以下，堵灰值根据实际情况设定，最小不能低于 1.5

10、3.2 锅炉四管泄漏监测系统的维护 传感器是重要元件，在现场操作时必须注意方法，防止操作不当而损坏传感器。 A.系统正常工作时，应关闭波导管上的球阀。 B.传感器现场接线时，先将传感器尾部端子线接好，然后放入声波传导管的传感器接口，用专用大螺母旋紧。 C.传感器不用时，注意防湿和防尘。 D.不能用硬物敲打。 E.防止与高温热源长时间接触。 装置采用端子连接，任何部件的故障都可通过测量端子信号来完成，工作简单方便、维护量少。通过系统的自诊断功能，系统会依次给每个声波探头发送高频声音信号来监测装置是否故障。当出现故障时可以检查回路保险灯是否亮，如果保险损坏要即使更换。还可以通过更换探头的方法来确定

11、是回路问题还是探头损坏。 在使用过程中最重要的是当泄漏报警发生时应判断报警的真实性，经过长时间的经验一般可以才去如下方法进行检验。 A.就地检查，吹扫气管是否断裂，气管断裂会发出高频声音引发探7头报警 B.将探头取下置于环境中，背景噪音属于低频，此时观察报警是否消除 C.打开泄漏通道的频谱图，如果是炉管泄漏频谱值在高频区域。 综合上面所述情况对炉管泄漏报警进行综合判断即可。如仍出现误报现象，应及时对系统参数进行调整。 结束语大唐安阳发电厂#1、2 机组安装了该型锅炉四管泄漏监测系统。通过对参数的多次调整，该系统能够及时准确的对炉管泄漏情况进行报警。有效的提醒运行人员采取措施防止泄漏事故的扩大，保证了机组的安全稳定运行。