锅炉炉管泄漏监测系统用户使用手册簿

华润发电厂

2×300MW GEEBLA型锅炉炉管泄漏监测系统

用户使用手册

万和测控仪表

2013年11日编制

目录

二、原理功能 (3)

1、应用围 (3)

2、基本原理 (3)

3、实现功能 (4)

三、结构组成 (6)

1、信号采集系统 (6)

2、信号处理监视系统 (6)

3、除灰系统 (7)

四、性能指标 (8)

1、设备指标 (8)

2、传感器指标 (8)

五、安装容 (9)

1、安装总则 (9)

2、安装条件及工期 (9)

3、安装容 (9)

六、现场调试 (10)

1、静态通电调试 (10)

2、动态调试 (11)

七、维护说明 (13)

1、日常维护 (13)

2、故障分析 (13)

八．使用说明 (15)

1、简介 (15)

2、系统运行 (15)

一、产品概述

随着发电技术的发展，现代发电厂锅炉已进入大容量、高参数时代，锅炉承压管介质压力不断提高，承压管数量不断增多，锅炉炉管一旦发生泄漏将直接影响发电机组的安全、经济运行，锅炉四管早期泄漏的及时发现有利于电厂防止机组计划外停运，并减轻二次泄漏造成的破坏，缩短炉管泄漏的检修工期、减轻劳动强度。

锅炉正常运行时，燃料燃烧、烟气流动、灰粒无规则撞击金属的表面等都会在锅炉部产生较强的噪音，如何区别正常的锅炉背景噪音和炉管泄漏所产生的噪音是能否准确反映泄漏状态的关键问题。

本系统基于声学检测原理，通过耐高温的传感器采集锅炉燃烧时的声音信号，应用先进的特征提取技术，提取炉声音的时域、频域特征，建立有效识别正常背景噪声与泄漏信号的特征向量，采用基于最近邻（NN）原则的输出观察向量计分方法进行模式识别，具有在强背景噪声下有效识别微小泄漏的高识别率。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，该系统还能有效地监测吹灰器的运行工况。

二、原理功能

1、应用围

本设备适用于火力发电机组的电站锅炉，实时检测炉水冷壁、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。

3、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米的隔离围。

3、显示泄漏声音频谱

显示各测点所“听到”的炉声音的频谱图，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个月以上。

5、实时监听炉声音

可任意选择监听某测点对应的炉声音，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50%，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、装置系统自检测试

系统显示判断各通道运行是否正常。

9、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。

10、系统其他功能

（1）在系统电源丧失时，清灰除焦机构应能保持在失电前的位置。清灰除焦电磁阀是用来控制仪用压缩空气的，当系统电源丧失时，电磁阀能自动复位。

（2）传感器的输入信号为声频信号，输出信号为模拟量，因此，要使用屏蔽信号电缆，屏蔽线采用单端接地，接地方式为在机柜集中接于接地柱。

数字量输入/输出信号为隔离信号，且在机柜，线程短，可实现普通控制电缆（即不加屏蔽）的数字量输入和输出。

（3）增强型一体化声波传感器抗干扰

锅炉炉管泄漏监测系统的增强型一体化声波传感器应采取一定措施，提供较强的抗干扰能力，有效隔绝外部电磁及噪声干扰。就地传感器与监测设备之间采用屏蔽电缆。监测系统的开关量信号均用光电隔离方式。增强型一体化声波传感器不会由于测量管积灰，造成管堵塞，影响系统的正常工作，应方便维护。为了防止传感器处积灰堵塞，应具有清灰防堵措施。

锅炉炉管泄漏监测系统的传感器具有高灵敏度，应能耐高温、耐冲击。传