锅炉四管泄漏装置

京能集团运行人员培训教程

（规范与举例）

BEIH Plant Course

炉管泄漏监测系统DEBICE OF BOILER TUBE LEAKAGE

MAJ

JNPX0087

目录

1教程介绍 (2)

2相关专业理论基础知识 (2)

3炉管泄漏监测系统的作用 (4)

4炉管泄漏监测系统的构成 (6)

5炉管泄漏装置的性能指标 (9)

6炉管泄漏监测装置工作原理 (9)

7炉管泄漏装置测点布置 (10)

8 日常维护及常见异常 (11)

9 标准试题库 (12)

10 培训检测表 (18)

11 延伸阅读 (19)

1 教程介绍

本教程详尽介绍了发电厂炉管泄漏监测系统，包含了发电厂运行维护人员从事本系统相关工作所必须掌握的专业基础理论知识、系统的构成及相关联接、系统中各设备的工作原理、设备系统的启停操作及正常运行调整、节能经济运行方式、各种工况下巡回检查的内容及标准、设备检修维护时安全隔离要求及措施、作业危险因素的分析及防止、系统常见故障的分析处理、运行过程中的事故预想及演练、相关的定期切换及试验要求等内容。

教程编写过程中，参照了厂家资料，引用了相关的技术文献，并吸收了相关的技术法规，25项重点反事故措施要求的内容。

教程适应于从事炉管泄漏监测系统运行维护各岗位人员，按照岗位技能及职责的要求，教程依难易程度内容分别标注了初级、中级、高级三个等级。初级为巡检岗位人员的必备知识，中级为主值以上岗位操盘人员要掌握的内容，高级为值长、专业工程师以上岗位人员的应知应会。

教程中附列了相关的培训检测表，用于记录员工学习培训进度、过程状态、掌握知识程度等重要信息。部分检测表需由负责培训的人员填写，作为员工从业资格的重要证明。

本教程为通用教材，各发电厂在实际使用过程中可根据自身设备特点做适当增减修改。

2 相关专业理论基础知识

1、锅炉

利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数（温度、压力）和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。

2、水冷壁

锅炉中敷设在炉膛四周，由多根并联管束组成的水冷包壳。主要吸收炉膛中高温燃烧产物的辐射热量，工质在其中做上升运动，受热蒸发。

3、过热器

锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面。

4、再热器

锅炉中将汽轮机高压缸或中压缸的排汽再次加热到规定温度的锅炉受热面。

5、省煤器

锅炉中尾部烟道里将给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面。

6、飞灰

燃料燃烧过程中排出的微小颗粒。

7、磨蚀

指材料由于环境作用引起的破化或变质蚀。

8、应力

受力物体截面上内力的集度，即单位面积上的内力。

9、锅炉“四管”

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。

10、“四管”泄漏

锅炉热交换受热面中的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管四种受热面管由于过热、腐蚀、磨损等各种原因发生破裂的泄漏，导致炉管失效，引起锅炉事故停机。

11、飞灰磨损

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。

12、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。

13、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。

14、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

15、锅炉承压管泄漏在线监测系统测点的分布

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。

16、锅炉承压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、泄漏趋势图和报警记录等。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。

17、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

18、锅炉承压管泄漏在线监测系统测点的清灰方案

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。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。

3 炉管泄漏监测系统的作用

锅炉承压管包括水冷壁管、省煤器管、过热器管、再热器管（有的锅炉没有），一般也简称“锅炉四管”。锅炉“四管”在极为恶劣的环境下工作，管内为高温高压流体（蒸汽或汽、水混合物），管外承受着高温烟气的辐射换热和对流换热，对电站的燃煤型锅炉来说还要同时承受灰粒子的连续冲蚀，因此容易发生泄漏事故。

目前锅炉“四管”泄漏事故已经成为影响我国火力发电设备安全稳定运行的主要矛盾，随着机组容量和参数的提高，以及服役时间的增加，此类事故还有增长的趋势。锅炉“四管”泄漏监测装置就是锅炉承压受热面轻微泄漏的早期发现，对妥善安排检修策略以及缩短检修时间，降低临检率具有重要意义。国、内外专家普遍认为，防止一次漏泄事故减少一天的非计划性停运，所获得的经济效益都是非常大的。

炉管泄漏监测装置应具备以下功能：

（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