低溫省煤器系統(tǒng)泄漏監(jiān)測措施的應用分析

摘 要： 當前，低溫省煤器技術越來越多的在燃煤電廠進行推廣應用，在發(fā)揮節(jié)能作用的同時，因其設備泄露造成的影響也開始備受業(yè)內人士關注。如何采用行之有效的手段來對低溫省煤器的泄漏進行監(jiān)測，同時防止事故的擴大化，是本文分析及討論的重點。本文將針對幾種監(jiān)測措施進行分析及討論，為發(fā)電公司在技術改造中提供參考意見。

關鍵詞： 低溫省煤器系統(tǒng)；泄漏；爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)；煙氣濕度監(jiān)測儀；壓力變送器；流量計

0引言

因大多數(shù)的低溫省煤器系統(tǒng)都是將低溫省煤器布置在電除塵前，并且為配合低低溫電除塵的改造，將低溫省煤器設備出口的溫度降至90～95℃。眾所周知，排煙溫度在90～95℃時，設備面臨很大腐蝕風險。在機組運行過程中，換熱管一旦泄漏，煙氣中將增加大量水汽，如處理不及時，將造成低溫省煤器、電除塵器陽極板和灰斗壁板板結，以及電除塵器變壓器短路、灰斗堵灰等風險。

多年運行的實踐證明，大多數(shù)低溫省煤器換熱管泄漏都是由沙眼、氣泡、焊縫造成的，當泄漏程度達到能夠被人們感知時，泄漏所造成的影響已相當嚴重，因此如何在早期發(fā)現(xiàn)低溫省煤器換熱器受熱面輕微泄漏，并及時采取控制措施控制泄漏，對妥善安排檢修策略及縮短檢修時間，提高臨檢效率具有重要意義。本文針對幾種監(jiān)測措施進行分析及討論，為發(fā)電公司在技術改造中提供參考意見。

1泄漏監(jiān)測措施及原理

1.1聲波傳感器---爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)

爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)是采用聲波測量和信號處理技術，實現(xiàn)對鍋爐“四管”（水冷壁管、過熱器管、 再熱器管、省煤器管）泄漏的早期報警。

鍋爐爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)通過聲波傳感器采集爐內聲音信號，經計算機對信號進行快速傅里葉變換（FFT）得到該信號的頻率特征，通過對聲音強度、頻譜特征及持續(xù)時間等因素的綜合分析，判定爐管是否發(fā)生泄漏，并在計算機顯示屏上給出結果，當信號達到設定值后將發(fā)出報警信號（如圖1（a）、（b）、（c））。此外，該裝置還能有效地監(jiān)測吹灰器的運行工況，有利于提高鍋爐效率，防止吹灰器故障損壞受熱面管道。

1.2煙氣濕度監(jiān)測儀

煙氣濕度監(jiān)測儀用于在線測量煙氣中的水分，單位采用體積百分比VOL%。煙氣濕度監(jiān)測儀一般具有溫度補償功能，使測量準確度更高。濕度監(jiān)測儀監(jiān)測所在區(qū)域的濕度變化，以4～20mA信號傳送至DCS系統(tǒng)。

當?shù)蜏厥∶浩靼l(fā)生泄漏時，煙氣濕度值會有比較明顯的變化，通過安裝在低溫省煤器煙氣出口處（如下圖1所示）的煙氣濕度監(jiān)測儀獲得檢測值，當檢測值（因不同煤種所含的水分是不一樣的，一般按四個煙道出口的濕度均值用來基準值）達到設定值時，DCS系統(tǒng)將進行濕度突變報警。幫助運行人員及時發(fā)現(xiàn)低溫省煤器換熱管泄漏，并采取有效措施進行處理，縮短爐管泄漏的搶修工期，減輕勞動強度，防止或減輕二次泄漏造成的破壞，提高機組的可利用率。

1.3差壓變送器

差壓變送器一般用來測量系統(tǒng)中介質的阻力，通過計算公式，測算被測介質的流速、流量，以及用于判斷系統(tǒng)是否有積灰和堵塞情況。其實，差壓變送器還有另外一個用途是用于判斷設備是否存在泄漏。換熱器設備是存在水阻的，利用安裝在每個低溫省煤器的進出口的差壓變送器，檢測設備水阻的變化。當?shù)蜏厥∶浩靼l(fā)生泄漏時，差壓變送器的低壓側瞬間失壓，變送器顯示瞬間增加，超過報警值，DCS系統(tǒng)發(fā)出報警信號，提醒運行人員。

1.4流量計

流量計一般也是布置在低溫省煤器的進出口，主要通過監(jiān)測進出口的流量差異，判斷設備是否存在泄漏情況。

2 泄漏監(jiān)測措施的應用情況及分析

在許多項目改造中，改造方案并不是采用單一的措施來進行泄漏監(jiān)測，而是采用多種措施的組合，下面采用幾個項目的應用實例來對幾種措施的可靠性進行分析。

2.1 采用爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)

某電廠在爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)的調試過程中， 對低頻吹灰器的噪音是否能成功地與泄漏噪音區(qū)分出來進行了驗證。為了檢驗真正的泄漏發(fā)生后該系統(tǒng)報警的準確性，對該系統(tǒng)進行了模擬泄漏試驗（如圖 5所示） 。試驗結果表明 ， 該系統(tǒng)能準確及時地報警顯示 ， 并打印曲線。

同時該系統(tǒng)已連續(xù) 5次準確無誤地對爐內泄漏進行了報警。充分驗證了該系統(tǒng)比人耳發(fā)現(xiàn)泄漏提前了 2 d～ 3 d。

2.2采用煙氣濕度儀+差壓變送器

某項目的低溫省煤器系統(tǒng)采用煙氣濕度儀作為泄漏監(jiān)測措施。在系統(tǒng)的運行過程中，因某吹灰器的機械故障，導致低溫省煤器設備管屏被吹破，設備出現(xiàn)泄漏導致電除塵灰斗結板。而此時煙氣濕度儀及差壓變送器均未監(jiān)測出數(shù)值變化并發(fā)出任何報警（如圖6（a）所示），而與此同時低溫省煤器出口的煙氣溫度卻出現(xiàn)急劇降低（如圖6（b）所示）。

2.3采用煙氣濕度儀（或差壓變送器）+流量計

某項目在設計過程中考慮采用的低溫省煤器檢漏措施是濕度監(jiān)測儀+流量計。而在實際的運行過程中經常出現(xiàn)泄漏誤報警情況（如圖7所示），容易造成運行人員麻痹大意，在系統(tǒng)真正出現(xiàn)泄漏的時候而不能進行正確的判斷。

3泄漏監(jiān)測措施的應用建議

從上述分析中不難知道，煙氣濕度儀及差壓變送器對泄漏情況的監(jiān)測是非常不準確的，經常會出現(xiàn)誤報和漏報，對于機組的運行安全可靠性來講，這樣是不允許的。雖然爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性較高，但其成本較高，一般很難在低溫省煤器這種較為簡單的系統(tǒng)改造中使用。在考慮經濟、安全可靠的情況下，結合上述泄漏措施的應用分析，本文推薦一種泄漏監(jiān)測措施，它將大大的減少設備成本，并又能實現(xiàn)設備泄漏報警的準確性?！傲髁坑?設備出口溫度低限值”報警，用流量計的測量實現(xiàn)敏感性，用設備出口溫度保證可靠性。

具體報警的邏輯可參考圖8。

4 結束語

通過前面幾個應用案例的運行情況分析可知，無論是案例一中的不報警還是案例二中的頻繁誤報警，都將對設備的安全可靠運行造成麻煩。在考慮可靠性、經濟性的情況下，如何選擇合適的低溫省煤器泄漏監(jiān)測措施成為了一個新的課題，希望本文能夠給更多發(fā)電公司在技術改造中提供參考意見。

參考文獻

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作者簡介：張燦（1984-），女，大學本科，工學學士，職稱：工程師，湖南人，從事電廠煙氣余熱回收系統(tǒng)設計工作。endprint