炉管泄漏自动报警装置用户使用手册

QN/XL型电站锅炉炉炉管管泄泄漏漏自自动动报报警警装装置置第第一一卷卷用用户户使使用用手手册册南南京京擎擎能能自自动动化化设设备备有有限限公公司司NNAANNJJIINNGGKKIINNGGLLOONNGGAAUUTTOOMMAATTIIOONNCCOO..LLTTDD..目录一、产品概述.......................................................3二、原理功能.......................................................31、应用范围........................................................32、基本原理........................................................33、实现功能........................................................44、关于循环流化床测点布置及气源吹扫说明............................64.1、关于循环流化床锅炉和普通煤粉炉在泄漏检测装置的差异说明........64.2、擎能公司针对循环流化床锅炉的泄漏解决方案。....................6三、结构组成.......................................................81、信号采集系统....................................................82、信号处理监视系统................................................93、除灰系统.......................................................10四、性能指标......................................................101、设备指标.......................................................102、设备指标.......................................................10五、安装内容......................................................111、安装总则.......................................................112、安装条件及工期.................................................113、安装内容.......................................................11六、现场调试......................................................131、静态通电调试...................................................132、动态调试.......................................................14七、DCS通讯调试说明..............................................16八、维护说明......................................................171、日常维护.......................................................172、故障分析.......................................................17九、使用说明......................................................19锅炉炉管泄漏自动报警设备用户使用手册3一、产品概述锅炉炉管泄漏自动报警设备是采用声波测量和信号处理技术，实现对锅炉“四管”（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）泄漏的早期报警。国内外在八十年代初开展了对锅炉炉管泄漏早期检测技术的研究，并陆续有产品投入商业应用。尤其是在九十年代后，该产品在国内大容量发电锅炉上得到了广泛使用，产品的技术、性能也更加成熟可靠。锅炉炉管泄漏自动报警设备通过声波传感器采集炉内声音信号，经计算机对信号进行快速傅里叶变换（FFT）和频谱分析，辨别背景信号和泄漏信号，一旦捕捉泄漏信号将延时跟踪分析，信号达到阈值后将发出报警。此外，该设备还能有效地监测吹灰器的运行工况。二、原理功能1、应用范围本设备适用于火力发电机组的电站锅炉，实时检测炉内水冷壁、过热器、再热器、省煤器受热面管道的早期泄漏及有效监测吹灰运行工况。2、基本原理利用声学监测原理，由特制的增强型声波传感器采集炉内各种声信号，并转换成电流信号；检测报警系统经快速傅立叶变换技术分析得到声信号的频谱，并以棒图形式显示；通过对噪声强度、频谱特征及持续时间的分析计算判断炉管是否发生泄漏。锅炉炉管泄漏自动报警设备用户使用手册43、实现功能1、实时检测泄漏及早期报警自炉管（水冷壁、过热器、再热器、省煤器）发生砂眼、裂纹始，装置逐级报警并伴随光字牌报警；自动检测泄漏过程中，“棒图”显示的颜色分别表示：正常（绿色）、异常（橙色）、泄漏（红色）。2、准确判定泄漏区域位置通过泄漏点附近分布的“测点”所反映的泄漏程度并结合各“测点”先后报警顺序综合判断泄漏区域位置；分辨率≥4米的隔离范围。3、显示泄漏声音频谱显示各测点所“听到”的炉内声音的频谱图，显示谱段为1~15kHz。它将明显地区别反映炉管泄漏与蒸气吹灰及声波吹灰声音的频谱特征。4、跟踪泄漏发展趋势显示各测点声音发展趋势曲线，反映炉管泄漏的程度。并具有记录、打印功能，数据存储时间为12个月。5、实时监听炉内声音可任意选择监听某测点对应的炉内声音，并提供录音接口。6、监视吹灰运行工况（1）检查吹灰器汽源压力启动手动或程控吹灰，其邻近测点的声音在“棒图”中的显示值通常大于65%，否则可认为汽源压力异常或管路泄漏。（2）吹灰器是否旋转吹扫吹灰器旋转吹扫时，其相邻测点的声音在“棒图”中的显示值应有规律的高低变化（或监听声音，应有明显的强弱变化），否则应视为异常。（3）判断吹灰器是否卡涩吹灰器退出后，其相邻测点的声音在“棒图”中的显示值应恢复到吹灰前的锅炉炉管泄漏自动报警设备用户使用手册5状态，否则系统将予以报警，这种报警首先要判断的是吹灰器卡涩。运行人员应及时处理，避免吹薄、吹坏炉管而造成炉管泄漏。7、与DCS的通信功能泄漏检测装置与DCS的通信在两机建立电气连接后，开始通信。在DCS操作站上,由DCS组态完成画面显示，泄漏检测主机发送画面显示所需的实时数据，发送间隔为3秒钟；DCS操作站（或I/O站）在后台持续接收实时数据，并根据实时数据构造的自己历史数据库，供查询模式下查看历史状况；单击“退出系统”按钮，切换到DCS的其它画面。通信遵循RS-485标准。8、远程通讯功能通过电话线（PSTN）和调制解调器（MODEM），建立本公司和安装于电厂的锅炉炉管泄漏自动报警装置之间的信道，在公司内部的设备信息中心即能随时设备运行状况。9、装置系统自检测试系统显示判断各通道运行是否正常。10、波导管自动清灰除焦（1）对波导管的清灰除焦方式可选择手动/自动，投自动时应根据锅炉的燃烧工况选择设定时间间隔，定期实现对波导管清灰除焦。（2）对波导管的堵灰判别波导管是否畅通直接关系到系统的可靠性，系统软件设计了对波导管运行工况的实时检测，并在堵灰画面中显示正常状态（蓝色）和堵灰状态（红色）。这也是对清灰除焦效果的自动判定。（3）当波导管严重堵灰时，系统将发出硬件报警，提醒运行人员及时对波导管清灰除焦或必要时的人工机械清灰。锅炉炉管泄漏自动报警设备用户使用手册64、关于循环流化床测点布置及气源吹扫说明4.1、关于循环流化床锅炉和普通煤粉炉在泄漏检测装置的差异说明.1、炉膛压力的区别。在煤粉炉上，所有的受热面（水冷壁、过热器、再热器、省煤器）理论上都是负压；而循环流化床锅炉在炉膛（水冷壁）和屏式过热器处是正压，在过热器、再热器、省煤器处是负压。2、波导管气源清灰方式的区别。煤粉炉受热面测点处都是负压运行，所以波导管的堵灰通常只需要每天吹一次或两次就可以满足保持传导管畅通。根据我公司的设备运行经验，通常尾部竖井处负压较大，甚至几个月清灰一次就可满足泄漏检测的需要；循环硫化床锅炉负压区域的测点，吹灰方式与煤粉炉一样，而循环流化床锅炉正压区则需要加气源常吹且该气源压力要适当大于测点处的炉膛正压，否则波导管很快就会堵灰，不能正常检测。3、测点泄漏值设置的区别。对于所有的锅炉来说，正常运行时炉膛内的声音都在低频段（干扰声音除外，希望可以自动清除干扰声源），四管泄漏后都会发出高频率的、高强度的声音，因此两种锅炉都是采用声波检测原理。区别在于煤粉炉所有测点的设置可以有个统一的标准；流化床锅炉负压区与煤粉炉一致，而正压区必须单独提取泄漏频谱，根据每个测点处的背景声音单独设置。设置由我公司的工程人员完成。根据以上区别，我公司将对循环流化床锅炉进行布点，并采取相应措施，具体见4.2。4.2、擎能公司针对循环流化床锅炉的泄漏解决方案。1、测点布置方案。1.1、正压区的测点布置方案。在炉膛和屏过处共设置14个测点，具体位置见测点布置图。锅炉炉管泄漏自动报警设备用户使用手册71.2、负压区的测点布置方案。负压区的测点和煤粉炉一样，没有特殊要求，本次把#15~#28点共14个测点布置在锅炉尾部竖井（过热器、再热气、省煤器）处，增加2只电磁阀进行常规吹扫。2、循环流化床锅炉正压区的防护措施。由于正压区测点容易堵灰，且炉膛上下的正压力不一样，通常在同一水平面上的测点压力基本相同。我公司针对该锅炉的特点，采用压力阀控制测点处反吹灰的压力的方案。为了避免反吹灰压力过大造成干扰，所以根据不同位置设置不同反吹压力。具体方案为#1、#2、#3、#4公用一个压力阀调节阀，#5、#6、#7、#8公用一个压力阀调节阀，#9、#10、#11、#12、#13、#14公用一个压力阀调节阀；调试时根据不同测点处的炉膛压力来调节吹灰时的压力。通常气源的反吹压力要比炉膛内的压力要大一些，该压力既要保证不影响正常的泄漏检测，也要保证能够将炉膛内的灰反吹回去，且不形成紊流区．具体的调整我公司的技术人员会根据系统采集到的频谱进行分析，并单独进行调试。锅炉炉管泄漏自动报警设备用户使用手册8不锈钢外壳声波传感器软管接头生产日期：工作电压：声波三、结构组成QN/XL型电站锅炉炉管泄漏自动报警设备由三部分组成：信号采集系统、信号处理监视系统和除灰系统。1、信号采集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。1、1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。声波传导管固定在锅炉炉壁鳍片上，用来提供声信号通道，使声波传感器与炉膛内连通，与锅炉外部隔绝，保证真实地采集锅炉内部的声频信号。它包括金属管、绝缘体、球阀、45度角三通和电动除灰机构等构件，整体密封，气动L型波导管示意图1、2声波传感器声波传感器将炉膛内的声频信号转换电流信号，通过五芯信号电缆，输送到信号处理监视系统。声波传感器固定在声波传导管的尾部，主要包括三个部分：信号处理、声频采集和自检测试，它封装在特制的不锈钢外壳中。锅炉炉管泄漏自动报警设备用户使用手册92、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、键盘、鼠标、声波传感器专用电源和接线端子排等