300MW循環流化床鍋爐四管泄漏在線監測系統

【摘 要】介紹了鍋爐四管泄漏在線系統在300MW循環流化床鍋爐中的應用情況，闡述了鍋爐四管泄漏監測系統的工作原理，對鍋爐四管監測系統的硬件組成進行了分析，根據實際應用情況，討論了鍋爐爐管監測系統的軟件功能。應用結果表明，鍋爐四管泄漏監測系統能夠及時發現鍋爐早期輕微泄漏點，對鍋爐穩定運行起到了重要作用。

【關鍵詞】循環流化床；泄漏監控；聲波傳感器；吹灰方式

近年來，循環流化床鍋爐以其燃料適應性廣、燃燒效率高、氮氧化物排放低和負荷調節快等突出特點已經在世界范圍內得到了廣泛的應用。鍋爐泄漏事故造成鍋爐非計劃停運的重要原因之一，循環流化床燃燒方式使爐內產生強烈的湍流和物料循環，在往復循環燃燒的作用下，加劇了鍋爐爐管的磨損，其燃燒方式決定了爐管泄漏的幾率遠大于煤粉爐。采取有效的方式對鍋爐四管泄漏進行早期預報在其還未發展成為為破壞性暴漏之前及時發現泄漏，并確定泄漏點位置，可妥善安排停爐，降低維修費用，對于循環流化床電廠具有十分重要的意義。

1.系統工作原理

利用聲學監測原理，由特制的增強型聲波傳感器采集爐內各種聲信號，并轉換成電流信號；檢測報警系統經快速傅立葉變換技術分析得到聲信號的頻譜，并以棒圖形式顯示；通過對噪聲強度、頻譜特征及持續時間的分析計算判斷爐管是否發生泄漏。

2.實現功能

2.1實現對鍋爐爐管泄漏的早期報警

自爐管（水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器）發生砂眼、裂紋始，裝置逐級報警并伴隨光字牌報警；自動檢測泄漏過程中，“棒圖”顯示的顏色分別表示：正常（綠色）、異常（橙色）、泄漏（紅色）。

2.2確定鍋爐爐管泄漏的區域位置

通過泄漏點附近分布的“測點”所反映的泄漏程度并結合各“測點”先后報警順序綜合判斷泄漏區域位置。

2.3顯示泄漏程度和發展趨勢

可根據用戶要求直觀反映不同時間段，不同測點的變化趨勢，顯示各測點聲音發展趨勢曲線，反映爐管泄漏的程度（程度分為四個等級：異常、輕度泄漏、中度泄漏、嚴重泄漏，可根用戶方要求直觀反映不同時間段，不同測點的變化趨勢），在主機內可以儲存記錄爐管泄漏歷史趨勢，也可以通過打印機進行報表打印。根據硬盤的容量大小，最長可以儲存記錄一年。

2.4有效監測測蒸汽吹灰系統狀況

（a）檢查吹灰器汽源壓力。

程控吹灰時，吹灰器鄰近測點的聲音在“棒圖”中的顯示值通常大于65%，否則可認為汽源壓力異常或管路泄漏。

（b）吹灰器是否旋轉吹掃。

吹灰器旋轉吹掃時，其相鄰測點的聲音在“棒圖”中的顯示值應有規律的高低變化[或監聽聲音應有明顯的強弱變化]，否則應視為異常。

（c）判斷吹灰器是否卡澀。

吹灰器退出后，其相鄰測點的聲音在“棒圖”中的顯示值應恢復到吹灰前的狀態，否則系統將予以報警，這種報警首先要判斷的是吹灰器卡澀。運行人員應及時處理，避免吹薄、吹壞爐管而造成爐管泄漏。

2.5與DCS的通信功能

泄漏檢測裝置與DCS的通信在兩機建立電氣連接后開始雙向通信；在DCS操作站上，由DCS組態完成畫面顯示，并通過“泄漏檢測”鍵/按鈕激活彈出，用鼠標單擊相應的操作鍵后，向泄漏檢測主機發送控制信號；泄漏檢測主機發送畫面顯示所需的實時數據，發送間隔為3秒鐘；DCS操作站（或I/O站）在后臺持續接收實時數據，并根據實時數據構造的自己歷史數據庫，供查詢模式下查看歷史狀況；單擊“退出系統”按鈕，切換到DCS的其它畫面。通信遵循RS-485標準。

2.6安裝與吹掃方式

測系統通過參數設定，定時對取樣管路進行吹掃，防止傳感器被燒壞、聲波傳導管堵塞，吹掃系統在進入聲波傳導管的氣源處加裝一可調減壓閥，鍋爐運行時，減壓閥打開，調整至安全壓力，當系統定時器到達時間設定值時，電磁閥打開，使聲波傳導管內正好產生微正壓，對聲波傳導管進行吹掃，防止煙氣反串，燒毀聲波傳感器，并且有效地防止聲波傳導管的堵塞。

3.結束語

根據我廠監測系統的運行情況，結合現場實際工況，大體反映良好，達到了該裝置的預期效果，對電廠安全生產及提高經濟效益是有必要的，安裝爐管泄漏監測裝置是有必要的，能對四管爆破發生的初期進行報警，起到了防止事故擴大，防止二次泄漏，防止機組非計劃外停運的作用，對電廠安全穩定運行起到一定的積極意義。