锅炉四管泄漏装置

锅炉四管泄漏装置内容摘要：

再随烟气进入（对流烟道）中，并以一定的速度冲刷锅炉的受热面，导致锅炉受热面管束磨损而泄漏，严重影响锅炉的安全运行。 1 腐蚀性热疲劳是指高温区域中的钢材，其外部接触高温部分的（材质组织结构）会随着时间的推移发生变化，慢慢向内移动，导致金属结构发生变化，其强度和蠕变应力有所降低或升高，塑性降低，遇到外力作用后容易发生裂纹或爆开。 1 低温腐蚀是指锅炉尾部受热面 (省煤器、空气预热器等 )金属壁温低于烟气露点时，烟气中含有 硫酸酐的水蒸气在壁面凝结所造成的腐蚀。 1 四管泄漏的主要原因有以下三个方面的原因：（ 1）服役条件：高压、中温、腐蚀性的环境及附件约束产生的（附加应力）。 （ 2）管子的损伤：火焰冲刷、水侧沉积物的聚积、内外壁的（腐蚀）、（飞灰磨蚀）、（腐蚀疲劳）。 （ 3）（锅炉结构）导致的损伤。 1 锅炉承压管泄漏在线监测系统测点的分布在锅炉炉膛的水冷壁区域布置了（ 12）个测点；锅炉水平烟道的过热器、再热器区域布置了（ 8）个测点；锅炉尾部竖井烟道的省煤器、过热器、再热器区域布置了（ 8）个测点；炉顶大罩壳区域布置（ 2）个测点。 1 锅炉承压 管泄漏在线监测系统显示器与主机连接，可显示每个传感器的（信号频谱图）、（小波图）、（棒状图）、（测点模拟图）、（泄漏趋势图）和（检测记录）等。 1 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。 锅炉承压管泄漏在线监测系统测点安装方案主要有以下几种方案： (1)利用水冷壁上（看火孔）以及其它测点开孔。 (2)利用水冷壁（鳍片开孔）安装声导管。 (3)水冷壁（弯管）开孔。 (4)水冷壁鳍片（直接）开孔。 (5)其它测点的开孔 2 锅炉为平衡通风系统，炉膛以及尾部竖井烟道内具有较大的（负压），足以保证声导管不会产生积灰，为减少成本，该区域声导管不必安装清灰系统。 2 水平烟道区域（负压）最小，局部区域还会产生（正压），为保障设备的连续正常运行，需要安装自动清灰系统。 14 2 锅炉正常运行时，煤粉燃烧、烟气流动、灰粒撞击“四管”金属表面、蒸汽吹灰等等都会在炉膛内产生较强的（噪声信号）。 2 而当锅炉“四管”发生泄漏时，管道内的高温高压介质通过裂缝或破口喷射出来，引起管壁振动和高压射流，可产生频带较宽的（噪声）。 2 锅炉“四管”泄漏检测装置就是通过特殊的（ 声传感器）采集噪声信号，并依靠先进的小波分析和频谱分析技术将泄漏噪声从相当强的（背景噪声）中区分出来。 2 锅炉承压管泄漏在线监测系统由（硬件）系统和（软件）系统两大部分组成。 2 硬件系统由（信号采集系统）、信号处理系统、显示检测系统组成。 2 软件系统由（数据采集）与（预处理模块）、（数据存储模块）、数据分析与泄漏诊断模块、检测与系统故障自检模块、用户界面模块、远程监控模块、网络客户模块等组成。 2 （工业控制计算机）作为核心信号处理设备，通过快速的数值计算、逻辑运算、信号分析和数据交换等复杂处理，以保证系统检测的准确 率和可靠性。 选择题 锅炉运行时，其承压受热面内部介质的压力较高，通常大于（ 10） MPa。 当受热面产生裂纹或孔洞时，高温高压介质冲出缝隙时可产生频带较（宽）的噪声信号。 宽频带的噪声信号通过声导管的合理传导，使传感器接收到噪声信号，并进行首次滤波、放大信号处理，为了便于电缆的长线传输，再转换为（ 4～ 20） mA 的标准信号。 ～ 5 ～ 10 ～ 20 泄漏监测系统主机输出的电压信号被高速数据采集器采集，并读 入（计算机）中。 计算机系统根据处理结果，显示、记录各测点的数据。 如计算机确认有泄漏发生，则发送出（检测）提示信号。 为了实时帮助用户解决设备使用过程中遇到的问题和及时更新最新的软件版本，在同类产品中，首创（远程监控技术）与实时技术支持能力。 锅炉运行人员，可使用（监测机）柜上的鼠标简单操作计算机显示器上的观察画面，进行必要的查看、分析。 15 声传感器的主要检测元件由金属膜片和靠得很近的金属（电极板）组成。 金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板，当膜片受动声压作用时，金属膜片和金属电极之间的距离发生了变化，于是改变了（电容量），测量电路中的电压也发生了变化，达到了将声压信号转变为电压信号的目的。 传感器通过声导管接收到泄漏噪声，检测元件将噪声信号转变为（电）信号，通过滤波放大电路对信号进行实时的滤波、放大、平滑、运算处理，使其成为标准的数 据信号。 1 计算机利用快速（傅立叶）变换将采集来的电信号作分析，获得声信号的频谱，以实时曲线或棒状图形式在 CRT 上显示。 1 为提高判断的准确性，引入对炉内噪声变化影响较大的蒸汽流量信号和吹灰信号对背景噪声进行修正，以免锅炉工况变化而产生（错误）检测。 1 泄漏监测系统主画面，在不同状态下，采用不同颜色加以区别，系统故障表现为（蓝）色。 1 泄漏监测系统主画面，在不同状态下，采用不同颜色 加以区别，基础背景噪声表现为（绿）色。 1 泄漏监测系统主画面，在不同状态下，采用不同颜色加以区别，确认泄漏表现为（红）色。 1 传感器与声导管采用（法兰）连接，要求连接密封良好。 1 防治锅炉承压部件“四管”泄漏仍是一项（长期）的工作任务，锅炉不发生泄漏是相对的，但坚持不懈地去治理是绝对的事情。 1 在治理锅炉承压部件“四管”泄漏问题上，要树立长期治理的理念，狠抓设备治理、坚持设备治本，围绕 影响锅炉（安全稳定运行）的技术难题组织攻关。 1 传感器可检测直径为（ 1） mm 以上的泄漏孔径。 简答题 16 “四管”指的是什么。 锅炉中水冷壁、过热器、再热器和省煤器的总称，涵盖了锅炉的全部受热面。 飞灰磨损的定义是什么。 燃煤锅炉在运行过程中会产生大量飞灰，这些飞灰大部分被烟气携带出燃烧室，再随烟气进入对流烟道中，并以一定的速度冲刷锅炉的受热面，导致锅炉受热面管束磨损而泄漏，严重影响锅炉的安全运行。 什么 是腐蚀性热疲劳。 高温区域中的钢材，其外部接触高温部分的材质组织结构会随着时间的推移发生变化，慢慢向内移动，导致金属结构发生变化，其强度和蠕变应力有所降低或升高，塑性降低，遇到外力作用后容易发生裂纹或爆开。 什么是低温腐蚀。 锅炉尾部受热面 (省煤器、空气预热器等 )金属壁温低于烟气露点时，烟气中含有硫酸酐的水蒸气在壁面凝结所造成的腐蚀。 炉管泄漏在线监测系统的组成。 炉管泄漏监测系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 硬件系统由信号采集系统、信号处理系统、显示检测系统组成，包括声导管、传感器、放大器、滤 波器、数据采集器、工控机、显示器、检测光字牌等。 软件系统由数据采集与预处理模块、数据存储模块、数据分析与泄漏诊断模块、检测与系统故障自检模块、用户界面模块、远程监控模块、网络客户模块等组成。 炉管泄漏在线监测装置的基本工作原理。 锅炉运行时，其承压受热面内部介质（水或蒸汽）的压力较高，通常大于 10MPa。 当受热面产生裂纹或孔洞时，高温高压介质冲出缝隙时可产生频带较宽的噪声信号。 这种宽频带的噪声信号通过声导管的合理传导，使传感器接收到噪声信号，并进行首次滤波、放大信号处理，为了便于电缆的长线传输，再转换为 4～ 20mA 的标准信号，通过电缆送入监测机柜中的泄漏监测主机内，进行再次的信号处理。 泄漏监测系统主机输出的电压信号被高速数据采集器采集，并读入计算机中。 计算机对该信号进行更复杂的数学运算、数据分析、逻辑运算，以及大量的数据处理。 计算机系统根据处理结果，显示、记录各测点的数据。 如计算机确认有泄漏发生，则发送出检测提示信号。 四管泄漏的主要原因 四管泄漏主要有以下三个方面的原因：（ 1）服役条件：高压、中温、腐蚀性的环境及附件约束产生的附加应力。 （ 2）管子的损伤：火焰冲刷、水侧沉积物的聚积、内外壁的腐蚀（氢损17 伤、点腐蚀、应力腐蚀）、飞灰磨蚀、腐蚀疲劳。 （ 3）锅炉结构导致的损伤 炉管泄漏监测系统测点布置方案及原则。 测点布置主要有以下几种方案：利用水冷壁上看火孔以及其它测点开孔；利用水冷壁鳍片开孔安装声导管；水冷壁弯管开孔；水冷壁鳍片直接开孔；其它测点的开孔。 测点布置还应该尽量利用锅炉看火孔、人孔门上部因弯管造成的空闲三角区以及其它监测孔，尽量不选用鳍片开窄孔的方法。 炉管泄漏在线监测系统显示器的显示内容 显示器与主机连接，可显示每个传感器的信号频谱图、小波图、棒状图、测点模拟图、泄漏趋势图和检测记 录等。 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。 1炉管泄漏监测系统应具备的功能。 （ 1） 实时检测泄漏及早期报警 （ 2）准确判定泄 漏区域位置 （ 3）显示 泄漏声音频谱 （ 4）跟踪泄漏 发展趋势 （ 5）实时 监听炉内声音 （ 6）监视吹灰 运行工况 1）检查吹灰器气源压力 2） 吹灰器是否旋转吹扫 3）判断吹灰器是否卡涩 （ 7）与 DCS 的通信功能 （ 8）远程通讯功能 （ 9）装 置系统自检测试 （ 10） 波导管自动清灰除焦 1 炉管泄漏监测系统的装置指标 (1)可检测 12mm 的微小泄漏，比通常方法提前 23 天报警。 (2)泄漏故障的判别范围在半径为 4 米的半球范围内。 (3)装置的误报率趋于零，装置的漏报率趋于零（在信号传输正常状态下）。 (4)装置可连续运行 30000 小时以上（不包括传感器）。 18 10 培训检测表 表一： 操作培训考察表 操作项目 操作要点及步骤（学员默写） 示范操作 要求培训员按实际操作做操作示范 序号 效果 学员 培训员 1 2 模拟操作 要求学员在仿 真机上模拟机上操作或实际机组上推演（ 3 次以上） 序号 评价 成绩 培训员 1 2 3 要求在培训员、机组长监护下操作 监护操作 序号 评价 成绩 培训员 1 2 独立操作 1 2 部门评价 负责人： 19 11 延伸阅读 锅炉四管泄漏问题的规律及生产过程中的防治重点 The principle of the leakage of boiler tube and how to prevent the tube leakage in the process of boiler operation 华北电力科学研究院有限责任公司 (北京 100045) 张清峰 陈英涛 摘要：本文分析了锅炉四管泄漏问题的规律和生产过程中的防治重点，认为防治锅炉四管泄漏工作是一个复杂的系统工程，需要在统一的要求下，结合自己的具体情况，不断完善制度、标准、规程体系，依。