锅炉四管泄漏装置
四管泄漏原因及事故处理
四管泄漏原因及事故处理一、简述锅炉四管是指省煤器、水冷壁、过热器、再热器管道,管道内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、腐蚀和磨损的环境影响,所以很容易发生泄漏问题。
一月份京能电力发生的8起非停事件中,就包含3起四管泄露事故,其中一起再热器泄漏,两起水冷壁泄漏,威胁机组安全运行。
本文对四管泄漏原因、现象、处理几个方面进行详细分析。
二、四管泄漏原因1.管道金属材料不良、设计裕度不够,制造、安装或焊接质量不合格。
(岱海发电3号锅炉屏式再热器管爆管原因为综改后屏式再热器设计中未充分考虑材料使用性能裕量,局部管排在负荷升降过程中存在超温现象)2.飞灰、高温烟气冲刷使受热面磨损。
(盛乐热电2号机组锅炉2号角燃烧器水冷壁两次泄漏原因为扩散后的二次风携灰冲刷水冷套外侧管,管子不断磨损减薄,最终强度不足爆破泄漏)3.受热面结焦、积灰严重,管壁长期超温导致爆管。
4.氧化皮脱落堵塞或管内有杂物,受热面工质流量分配不均匀,导致受热面过热超温。
5.吹灰器位置不正确、吹灰前未能疏尽疏水或者吹灰器内漏,导致受热面吹损。
(本次1号炉检修发现水冷壁部分区域管壁被吹灰减薄,因此对炉膛吹灰器喷嘴内调约4mm,防止吹灰器吹损周边炉管)6.给水品质长期不合格,受热面内结垢严重引起垢下腐蚀。
7.燃烧不正常,火焰冲刷管屏或锅炉热负荷分配不均,导致部分管材高温腐蚀。
8.受热面膨胀不良,热应力增大。
三、四管泄漏现象1.DCS四管检漏装置报警。
2.就地检查可能听到泄漏声,严重时密封不严处有蒸汽外冒。
3.泄漏区域烟气温度降低,泄漏点后管壁温度和工质温度上升。
4.炉膛压力大幅摆动。
5.水冷壁泄漏可能造成燃烧不稳。
6.引风机出力增大。
7.给水流量不正常大于蒸汽流量,两台小机出力增加。
8.锅炉排烟温度降低。
9.电除尘器可能闪络,输灰中水分增加,可能造成输灰管道堵塞。
10.两侧主再热汽温度或减温水调节门的开度可能出现明显偏差。
四、处理1.立即汇报值长、汇报锅炉主管及部门领导,通知设备部各专业人员到现场进行检查,确定泄漏区域,启动事故预案。
火力发电厂锅炉“四管”泄漏预防与控制技术
火力发电厂锅炉“四管”泄漏预防与控制技术摘要:火力发电厂锅炉“四管”泄露预防与控制技术是一项十分重要的安全工作,锅炉“四管”泄露预防与控制技术的优劣决定了质量管理工作的优劣本文主要通过分析锅炉“四管”泄露预防与控制技术和存在的一些问题,并且提出相应的解决措施关键字:锅炉泄露预防控制技术火力发电厂锅炉“四管”泄露的判定风烟系统:锅炉炉膛出口烟温左右两侧偏差发生明显变化,泄漏侧的烟温下降,另一侧已正常值接近;锅炉烟道内靠近泄漏点的负压测点显示负压值下降或变为正压,泄漏点附近烟道内两侧烟压偏差增大;发生泄漏时,炉膛负压瞬间反正,且不会发生大幅波动,这与锅炉燃烧不稳定导致的炉膛负压波动有明显不同,燃烧不稳定时,炉膛负压会发生正、负反复波动,当发生炉膛负压瞬间反正现象时,应引起高度重视,实践已经证明,炉膛负压达+100pa,锅炉泄漏就已相当严重;泄露进入炉膛的汽水经降压及高温加热后,体积急剧膨胀,在送风不变的情况下,引起炉膛正压,引风出力增大才能维持炉膛负压。
(二)机组负荷:机组负荷稳定时,锅炉燃量不变、锅炉送风量不变,锅炉的烟气含氧量不会发生大幅变化,主汽压力不会发生有太大的变化。
在锅炉四管泄漏时,主蒸汽压力会缓慢下降,机组负荷也会随之降低,这种现象与锅炉煤质变差有明显的区别,当锅炉煤质变差时,在送风量不变的情况下,烟气的含氧量会明显的增加。
(三)再热汽温系统:锅炉正常运行中,过、再热器管壁温度,过、再热器减温水量会超过额定值,并且还会发生很大的偏差。
锅炉泄漏时,因汽水泄漏造成部分热损失,要维持机组负荷,必需增加锅炉燃料量,炉膛出口的烟气流量增加、烟温升高,使锅炉壁温超温及减温水流量增加。
火力发电厂锅炉“四管”泄露的原因分析锅炉“四管”泄露的原因:通过查阅马头发电厂以前关于“四管”泄漏的设备台帐及防磨防爆检查记录,并结合有关防止“四管”泄漏的技术资料,我们对影响“四管”泄漏的原因进行了统计分类,认为影响锅炉“四管”泄漏的原因主要有应力集中、超温爆管、吹灰器吹损、机械磨损、飞灰冲刷、焊工的焊接质量等几个方面。
锅炉四管泄漏原因及防治措施
锅炉四管泄漏原因及防治措施【摘要】电厂锅炉“四管”的可靠运行和发电机组的安全经济稳定运行有着密切的联系,一旦发生“四管”泄漏,只能被迫停炉抢修,通过对“四管”设备的分析,提出针对“四管泄漏”的防治的一些想法。
【关键词】锅炉;四管;泄漏;防治;产生原因1.原因分析“四管”是指锅炉本体范围内的承压管件中的省煤器管、水冷壁管、过热器管和再热器管“四管泄漏”是指以上四种锅炉本体承压管件由于过热、腐蚀、磨损等原因引起的泄漏、破裂或者爆管等。
造成四管泄漏、爆管的原因主要有以下几个方面:①运行中的磨损。
②高温腐蚀。
③由给水品质等引起的管内腐蚀。
④长期的超温运行。
⑤运行环境的影响。
⑥检修、安装质量的影响。
1.1 磨损是锅炉”四管”泄漏的主要原因之一磨损泄漏爆管主要发生在省煤器、低温过热器、低温再热器等烟温较低的尾部受热器上及喷燃器火嘴附近的水冷壁弯管。
省煤器是很密集的管排,烟气在其中有较高的流速。
如果炉烟中含有较多的灰粒,或在启动锅炉的过程中由于燃烧不完全而使大量煤粉随炉烟跑向尾部,都会加剧省煤器的磨损速度。
低温过热器、低温再热器的磨损一般发生在局部位置,对π型布置的锅炉来说,靠炉坡墙的管子、管子的穿墙部位、管子弯头、管子与梳形卡的接触部位等处都可能存在磨损现象。
(1)磨损的机理:煤粉炉的烟气带有大量飞灰粒子,这些飞灰粒子都有一定的动能,当烟气冲刷受热面时,飞灰粒子就不断的冲刷管壁,每次都从管子上削去极其微小的金属屑,久而久之,就会使管壁变薄,这就是磨损。
(2)影响受热面磨损的因素很多,主要有以下几个方面:①飞灰速度:磨损量和飞灰速度的三次方成正比,烟气流速每增加一倍,磨损量要增加7倍。
②飞灰浓度:飞灰浓度增大,飞灰冲击次数增多,使磨损加剧。
③灰粒特性:灰粒越粗,越硬,磨损越严重。
飞灰中含碳量增加,也会使磨损加剧,因为灰中焦碳的硬度比灰粒要高。
④飞灰撞击率:飞灰颗粒大、比重大、烟气流速快、烟气粘度小,则飞灰的撞击机会就多,磨损就严重。
四管泄漏原因分析及防范措施
四管泄漏原因分析及防范措施发布时间:2023-01-15T04:45:41.988Z 来源:《当代电力文化》2022年第15期作者:宋鹤语[导读] 火力发电厂中,锅炉设备是四大主要设备之一宋鹤语华电阜康发电有限公司 831500 摘要:火力发电厂中,锅炉设备是四大主要设备之一,它的安全稳定运行至关重要。
经统计公司发生的生产设备事故中,锅炉事故占比在70%左右,而锅炉发生的主要事故是由于锅炉“四管”泄漏造成机组被迫停运事故。
造成锅炉“四管”泄漏有很多方面的原因,研究和治理锅炉“四管”泄漏,是保证火力发电厂安全稳定经济运行一项长期课题。
关键词:锅炉泄漏;分析原因;防范措施引言锅炉四管包括过热器、省煤器、水冷壁和再热器。
四管泄漏是指这些受热面因过热、腐蚀和磨损等原因引起破裂、泄漏,导致炉管失效,甚至引起锅炉事故停机。
四管安全是锅炉安全运行的重要保障。
根据公司非停事故统计分析,50%以上的事故发生是因为锅炉四管泄漏。
轻视锅炉防磨防爆工作和检修工艺是四管泄漏的根本原因。
近年,随着公司创建一流火力发电企业,对机组运行可靠性提出了更高要求,锅炉四管防磨防爆尤为重要。
1内涵锅炉四管精细化检修管理的内涵就是“精检细检,精修细修”,以期达到“检必检细,修必修优”。
“检”是“修”的前提,“检”要全面、细致、深入,检必检细,“修”是“检”的闭环处理,修必修优。
主要体现在3个方面:一是“检”前准备精细化,围绕着“人、机、料、法、环”五个因素来控制,其中,“人”是指检验人员,“机”是指必备的工器具,“料”是指技术资料,“法”是指科学的工作方法,“环”是指作业环境。
二是过程控制精细化,整个锅炉四管精细化检验实施以工单流转的形式,注重文件体系的建立和贯彻执行,对检查发现的每一项缺陷,做专门的技术分析,提出相应的消缺处理措施或建议,提交缺陷报告单并现场交底确认。
三是缺陷修理精细化,针对每一类型的缺陷编制相应的具体施工方案,做到科学施工,科学处理,同时,对交付的修后处理情况跟踪复检,闭环管理。
300MW机组锅炉“四管”泄漏检修分析
3 0 M W 机 组 锅 炉 四 管 " 漏 检 修 分 析 0 泄
龙会 国, 龙 毅 , 陈红 冬
湖 南省 电力试验研 究院 , 南 长 沙 湖 4 0 0 10 7
[ 摘
要 ] 对 3 0Mw 机 组锅 炉 受热 面存 在 的长期 或短期 过 热 、 0 材料 性 能劣化 及异 种钢 焊缝 失效 , 穿墙 管密封 、 磨损 腐蚀 等 问题 分 别进行 了分析 , 出 了加 强锅炉 部件 内部 构件检 查防 止 提
wo n —ou ; o r i n r t c r os o
3 0Mw 机 组 锅炉 “ 0 四管 ” 水 冷 壁 、 热 器 、 热 ( 过 再 器、 省煤 器) 漏 问题 较 为突 出 , 据湖 南省 2 0 泄 根 0 6年度 锅 炉泄漏 统计 情况 , 锅炉 设 备 金 属 部件 失 效 中“ 四管 ” 泄漏 占 9 . , 造成 机组 强迫 停机 的首要 原 因 。 09 是
Hu a o i ca e ti we sig & Ree r hI siut Ch n s a41 0 7, n nPr vn e PRC n n Pr vn ilElcrcPo rTetn s ac n tt e, a g h 0 0 Hu a o ic ,
Ab ta t Die tng a i s h ob e x s i e tng s r a e i ie 0 W ni , u h a s r c : r c i ga n tt e pr l ms e i tng on h a i u f c n bo l rof3 0 M u ts c s
ANALYS S OF REPAI W H EN I R LEAKAGE oCCURRED oN FoUR N KI
防止锅炉“四管”泄漏在安装阶段、检修阶段的检查及预防措施
防止锅炉“四管”泄漏在安装阶段、检修阶段的检查及预防措施摘要:锅炉“四管”是指水冷壁、省煤器、再热器、过热器。
这“四根“管子是锅炉本体的主要部件,在安装、检修过程中做好锅炉“四管”检查,可以有效的降低锅炉投运后四管发生泄漏、爆裂的风险,为电厂机组长期稳定与安全运行带来根本保障。
本文主要从锅炉安装的角度论述“四管”检验的范围、重点和对策,为今后火电厂锅炉总成的“四管”检验提供参考。
关键词:锅炉“四管”泄漏;安装阶段;检查;预防措施1炉管泄漏在线监测装置简介炉管泄漏在线监测装置基于声学检测的基本原理。
声波频率传感器收集炉中的各种声音分贝,并将声音信号转换为电子信号。
信号分析监测系统将对采集到的信号进行傅立叶变换分析,获得锅炉内的音乐在去除分贝后的频域特征和时域特征,然后通过函数模型计算判别锅炉“四管”是否泄漏。
一旦信号分析和监控系统捕捉到泄漏的数据信号,就会延迟跟踪和分析,并在数据信号达到阈值后发出声音。
2.炉管泄漏在线监测装置课题背景随着近年来电站锅炉容量的逐步扩大,锅炉承受的压力管总数增加,锅炉管承受的压力持续增加。
锅炉管一旦泄漏,会直接影响锅炉的正常运行,处理不当甚至会发生二次泄漏。
因此,对锅炉管初期泄漏进行早期检测和妥善处理,有利于避免发电机组非计划停机,减少二次泄漏造成的损害,缩短锅炉管泄漏维修周期,降低劳动效率。
华能国际电力有限公司上安电厂锅炉管泄漏在线监测装置采用gtxl声频透射摄像机和上位机软件显示设备。
由于摄像机使用寿命长、老化,信号检测时间长,抗干扰能力相对有限,设备故障率高。
在运行期间,声波频率传输软管经常被锅炉内部结构的结渣危险堵塞,导致锅炉管泄漏时无法及时检测到的异常声音,严重影响了锅炉管泄漏的早期检测,增加了安全事故的范围。
因此,上安电厂对厂区6台机组锅炉炉管泄漏在线监测装置的声频传输软管、声频传感器和服务器信号分析检测系统的硬件和软件进行了有针对性的更新改造,使其融入当前锅炉软件环境。
判断锅炉四管泄漏方法
一、四管泄漏的相同点:首先都是汽机补水量增大,给水流量不正常地大于蒸汽流量、给水泵转速增大。
其次炉膛负压都会变小,引风机调整投自动时,静叶开度会自动开大。
引风机电流增大,电除尘电压、电流不正常。
现场检查都会有泄漏声。
二、四管泄漏的不同点:1、水冷壁泄漏特征主要表现在最直观的就是炉膛负压正负波动。
炉膛燃烧会有明显扰动,而且两侧过、再热汽温,烟道烟温,排烟温度会有明显升高。
这是因为水冷壁泄漏大量水迅速汽化为过热蒸汽,增强了对流换热所致。
2、省煤器是泄漏特征主要表现在省煤器进、出口烟温差增大,热风温度及排烟温度降低,对锅炉燃烧影响不大,最直观的就是排烟温度的降低,两侧排烟温度偏差。
3、过热器泄漏特征主要表现在炉膛负压先正后负,水位先涨后降,最直观的就是主汽压力降低明显,过热器管壁温度偏高。
4.、再热器泄漏特征主要表现在主汽压、水位不变化,最直观的就是再热汽压降低,两侧排烟温度偏差大。
三,现象:1.“四管漏泄检测装置”报警(水冷壁范围内侧点),报警点处有明显的泄漏声;2.漏点后烟温不正常下降,两侧烟温差值不正常增大,排烟温度下降;引风机出力不正常增大(投自动时),引风机电流增加;3.炉膛负压变小或变正压,不严密处向外喷烟气和水蒸气;4.汽包水位下降,给水流量不正常地大于蒸汽流量;5.主汽压力、主汽温度及再热汽温度下降;6.水冷壁泄露燃烧不稳定火焰发暗,严重时引起锅炉灭火;7.爆破处有响声,在燃烧室内有蒸汽喷出的声音;四,处理:1.若泄漏轻微,如能维持汽包水位,可降低主汽压力、负荷,短时间运行;①根据燃烧情况,投油枪稳定锅炉燃烧,控制炉膛负压正常;②加强对汽包水位和故障点的监视,请示停炉。
2.若泄漏严重或发生爆破,无法维持正常水位或炉膛燃烧时,应进行下列处理:①立即停炉,维持引风机运行,排除炉内蒸汽和烟气,待不冒汽水时可停用引风机。
停炉后加强通风,待蒸汽消除后停止引风机。
②汽包壁温差不大可打开烟风挡板自然冷却,同时停止除尘器运行,防止积灰,并将电除尘器、省煤器灰斗的灰放尽,防止堵灰。
超超临界直流锅炉“四管”泄漏原因分析及处理措施
超超临界直流锅炉“四管”泄漏原因分析及处理措施摘要:锅炉“四管”是火电厂重要的设备之一,其安全稳定运行对火电厂而言至关重要。
本文通过分析某电厂锅炉“四管”生产运行中发生的泄漏问题,探讨原因和处理措施,减少非计划停运次数,提高锅炉运行的可靠性。
关键词:超超临界;直流锅炉;四管;泄漏0 引言国家电投江西电力有限公司景德镇发电厂两台机组为660MW超超临界发电机组,配套锅炉由哈尔滨锅炉厂引进日本三菱制造的超超临界参数变压运行直流锅炉,单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉,型号为HG-2035/26.15-YM3。
两台锅炉分别于2010年12月31日和2011年5月18日投产运行。
1 景德镇电厂锅炉四管泄漏情况简介1.1景德镇电厂自投产以来共发生了55次四管泄漏事故。
表1为景德镇电厂自投产以来锅炉四管泄漏分类统计表。
从四管泄漏的原因统计来看,制造缺陷和安装缺陷占泄漏的多数,随锅炉运行年限的增长,不断有新的安装、制造缺陷暴露出来,积极组织收资,与锅炉厂及同类型锅炉电厂定期交流沟通,了解此类型锅炉出现的问题并提前进行防治,是我们四管工作的一个长期措施。
拉裂问题主要是膨胀受阻,这反映了我们的四管检查工作还存在死角,需要更加细致的排查;异物堵塞问题也是四管防磨防爆工作的重点,除了做好等级检修的异物和氧化皮检测打捞工作,四管检修时的防异物和可溶纸封堵管理十分关键,这方面我们有惨痛的教训,对于管理制度、管理手段、奖惩规定都在不断的完善,这方面也需要我们不断提高四管检修队伍的检修水平,杜绝检修异物堵塞的事件发生。
表1 景德镇电厂自投产以来锅炉四管泄漏分类统计表1.2从四管泄漏的位置分析,我厂锅炉水冷壁泄漏达35次,是我厂四管泄漏整治的重点部位。
表2为景德镇电厂四管泄漏部位统计表。
从设计上看,我厂水冷壁采用节流孔分配流量,垂直上升、中间集箱分层混合型式;隐患点较多,流量分配不均、四墙热量分布不均,中间集箱入口管出口管交替布置温度不均等等带来了疲劳裂纹、鳍片开裂问题;同时随燃煤的劣化,高温腐蚀问题也十分突出;而水冷壁检查相对困难,临修仅能对局部进行检查,也给水冷壁的防磨防爆工作带来了一定的难度。
锅炉爆管典型事故案例及分析
锅炉典型事故案例及分析第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。
随着锅炉机组容量增大,“四管”爆泄事故呈现增多趋势,严重影响锅炉的安全性,对机组运行的经济性影响也很大。
有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管,不得不降低汽温5~10℃运行;而主汽温度和再热汽温度每降低10℃,机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh;主蒸汽压力每降低1MPa,将影响供电煤耗2g/kWh。
为了防止锅炉承压部件爆泄事故,必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。
一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因(一)“四管”爆泄的现象水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损,称为爆管。
受热面泄露时,炉膛或烟道内有爆破或泄露声,烟气温度降低、两侧烟温偏差增大,排烟温度降低,引风机出力增大,炉膛负压指示偏正。
省煤器泄露时,在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出,给水流量不正常地大于蒸汽流量,泄露侧空预器热风温度降低;过热器和再热器泄露时蒸汽压力下降,蒸汽温度不稳定,泄露处由明显泄露声;水冷壁爆破时,炉膛内发出强烈响声,炉膛向外冒烟、冒火和冒汽,燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火,锅炉炉膛出口温度降低,主汽压、主汽温下降较快,给水量大量增加。
受热面炉管泄露后,发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段,造成事故扩大。
(二)锅炉爆管原因(1)锅炉运行中操作不当,炉管受热或冷却不均匀,产生较大的应力。
1)冷炉进水时,水温或上水速度不符合规定;启动时,升温升压或升负荷速度过快;停炉时冷却过快。
2)机组在启停或变工况运行时,工作压力周期性变化导致机械应力周期性变化;同时,高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力,两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。
(2)运行中汽温超限,使管子过热,蠕变速度加快1)超温与过热。
超温是指金属超过额定温度运行。
超温分为长期超温和短期超温,长期超温和短期超温是一个相对概念,没有严格时间限定。
锅炉炉管“四管泄漏”的原因
锅炉炉管“四管泄漏”的原因四管爆漏的种类和定义:四管爆漏是指锅炉热交换面中的水冷壁、过热器、再热器和省煤器四种受热面管由于过热、腐蚀、磨损等各种原因发生破裂、泄漏,导致炉管失效,甚至引起锅炉事故停机。
根据其产生的原因不同,可以按表1分类:表1锅炉炉管失效类型应力损坏水侧腐蚀火侧胸蚀冲蚀疲劳旗号:捽制失识短期过热硬件腐蚀低温腐蚀飞灰冲蚀振动疲劳维修清洗损坏岛湍则变氢损伤和温府馍结清冲蚀热疲劳化学偏差损坏异种金属焊接点蚀吹灰冲蚀腐蚀疲劳材料廿员坏应力扯断应力腐蚀煤粒冲蚀HQJ妾损坏一、爆口特征判断法是现场确定爆管原因的重要手段。
爆口特征主要是指:(1)爆口位置:位于何种受热面的具体部位是向火侧还是背火侧。
(2)爆口形状①断口面是否垂直于轴向;②爆口边缘有无明显变薄情况,是锐边还是钝边;③爆口内壁有无积垢,外壁氧化情况,爆口附近宏观裂纹;④爆口附近内外壁有无明显的腐蚀坑;⑤爆口附近内外壁上的裂纹走向。
(3)爆口附近的金相:包括相的组成、数量、形态、大小和分布,以及各类金相裂纹(性质、大小、形态、走向及其与显微组织的关系等),显微孔洞的大小和分布,珠光体球化程度和石墨化程度,脱碳、过烧、过热等。
二、过热爆管过热可分短期过热和长期过热两大类1、长期过热:长期过热爆管通常爆口不大,破口断面粗糙而不平整,管壁减薄不多,破口边缘是钝边,并不锋利,破口附近有众多的平行于破口的管子轴向裂纹。
由于长期在高温下运行,爆口附近往往有较厚的黑色氧化皮。
从蠕变原理上来说,破口应为塑性断裂,但蠕变爆管往往伴有应力腐蚀,这使爆口表现出脆性断裂的特征。
当管子过热时,管子会以加快了的蠕变速度发生管径胀粗,通常在爆口的金相图中可以看到明显的蠕变晶间裂纹,伴随有严重的球化现象。
由于长期在高温下运行,在裂纹发展的同时,也发生裂纹内部的氧化,结果在裂纹内壁上生成了氧化层,尤其是粗大的蠕变裂纹处,其氧化层更为明显。
2、短期过热:短期过热是由于管子在严重超温的情况下力学性能严重下降,管子在压力的作用下发生塑性变形以至爆破。
火电厂锅炉四管泄漏原因分析及防范措施
火电厂锅炉四管泄漏原因分析及防范措施石川(国电汉川发电有限公司,湖北武汉431614)摘要:锅炉四管不发生泄漏是锅炉安全运行的重要保障,火力发电厂应着重研究锅炉四管中产生的各类泄漏情况。
针对泄漏原因,制 定相应防范措施。
火力发电厂管理人员应重点针对锅炉开展一系列检测分析,定期开展设备的维护管理,确保锅炉能够稳定运行。
关键词:锅炉泄漏;分析原因;防范措施中图分类号:TM 621.2 文献标识码:BDOI : 10.16621/j .cnki.issn 1001 -0599.2021.05D .26引言锅炉四管包括过热器、省煤器、水冷壁和再热器。
四管泄漏 是指这些受热面因过热、腐蚀和磨损等原因引起破裂、泄漏,导 致炉管失效,甚至引起锅炉事故停机。
四管安全是锅炉安全运 行的重要保障。
根据公司非停事故统计分析,50%以上的事故发 生是因为锅炉四管泄漏。
轻视锅炉防磨防爆工作和检修工艺是 四管泄漏的根本原因。
近年,随着公司创建一流火力发电企业, 对机组运行可靠性提出了更高要求,锅炉四管防磨防爆尤为重 要。
爆口特征判断法是现场确定爆管原因的重要手段,爆口特 征主要有以下方面。
(1) 爆口位置。
位于受热面的具体部位是向火侧。
(2)爆口形状。
①断口面是否垂直于轴向;②爆口边缘有无 明显变薄情况,是锐边还是钝边;③爆口内壁有无积垢,外壁氧 化情况,爆口附近宏观裂纹;④爆口附近内外壁有无明显的腐 蚀坑;⑤爆口附近内外壁上的裂纹走向。
(3)爆口附近的金相。
包括组成、数量、形态、大小和分布, 以及各类金相裂纹(性质、大小、形态、走向及其与显微组织的 关系等),显微孔洞的大小和分布,珠光体球化程度和石墨化程 度,脱碳、过烧、过热等。
1省煤器泄漏锅炉省煤器泄漏的原因较为复杂,主要因磨损、腐浊引起。
省煤器设备产生泄漏的原因,多数都是由于设备产生磨损。
因 此,设备管理人员要重点研究省煤器出现磨损的原因,以及避 免省煤器磨损的方法,加强锅炉检修。
浅议锅炉“四管”泄漏监测系统
浅议锅炉“四管”泄漏监测系统作者:罗昶来源:《中国住宅设施》2017年第01期摘要:锅炉的“四管”是火电厂重要的设备,一旦出现锅炉“四管”泄漏现象,就必须停止火电运行进行抢修,这不仅影响了火电厂的正常运行,对火电厂的经济利益有很大的影响,更会造成不可挽回的事故损失。
对锅炉“四管”的泄漏进行监测,可以起到预防泄漏发生的作用。
本文就锅炉“四管”泄漏监测系统进行解析,分析其主要构成,并对其作用进行分析。
关键词:锅炉;四管泄漏;监测系统锅炉的“四管”包括锅炉过热器、省煤器、再热器以及水冷壁。
这四部分几乎承受了锅炉的所有热量,在外部“四管”要承受磨损、侵蚀以及高温等恶劣环境,在内部承受一些化学作用以及工质的压力,所以锅炉“四管”在水火交加的作用下,极其容易出现泄漏现象。
对锅炉的“四管”泄漏进行监测,利用科学的监测系统,可以起到预防泄漏现象的作用,对火电厂的经济利益有重要意义。
1.锅炉“四管”泄露监测系统的构成锅炉“四管”泄漏的监测系统主要有两大部分构成,即软件系统和硬件系统。
其中软件系统包括数据采集和预处理板块、数据分析和泄漏诊断板块、数据存储板块、用户界面板块、检测和系统的自检板块、网络客户板块、远程监控板块;硬件系统主要包括信号的采集系统、信号的处理系统、显示检测系统,有声导管、放大器、传感器、数据采集器、滤波器、显示器、工控机、检测光子牌等。
为了保证系统检测的可靠性以及准确性,要将工业控制计算机作为系统信号处理的核心装备,对数值的计算、信号的分析以及逻辑运算、数据交换等进行快速准确的处理。
对于“四管”泄漏检测系统的装置,是由信号的采集和处理监视系统、除灰系统共同组成的,下面就对这三个组成部分加以详细说明。
信号的采集系统要安装到锅炉上,它主要包括声波传感器与声波传到管、连接传感器与接线盒的就地电缆以及就地接线盒,这一系统的具体安装示意图如下:其中,声波传感器的作用是对炉内的声频信号进行接收,并将其转化成电流信号,再通过电缆,将电流信号传给信号的处理监视系统。
炉管检漏系统简介
第1章系统简介1.1概述锅炉水冷壁、省煤器、过热器、再热器通称为锅炉“四管”,确切地说,应称为锅炉承压受热面。
目前,影响火力发电厂发电机组可用率的主要原因集中反映在锅炉设备上,而锅炉故障主要是由于“四管”泄漏造成的非计划停机。
目前,锅炉“四管”泄漏事故已成为影响我国发电设备安全稳定运行的主要矛盾,而多年的运行实践证明,大多数泄漏都是由微小泄漏发展而来的(如材质或焊缝的沙眼、气泡等),当达到能够被人们感知到的程度时,泄漏所造成的破坏已相当严重,因此如何对锅炉承压受热面的轻微泄漏早期发现,并对泄漏发展趋势进行可视化的定量监测,对妥善安排检修策略及缩短检修时间降低临检率具有重要意义,该项工作也是机组预测大修的一项基础工作。
1.2主要功能本泄漏监测系统可以监测1mm直径的微小汽水泄漏,实践证明该系统对于锅炉的轻微泄漏比人工监测提前3~15天。
其主要功能有:1、锅炉“四管”轻微泄漏的早期诊断及报警。
2、自动显示泄漏区域的位置。
4、历史趋势记录对泄露发展的自动跟踪。
5、炉内噪声的实时监听功能。
6、对锅炉吹灰的全程记录跟踪显示功能。
7、声导管的自动防腐清灰功能。
8、系统故障的自动诊断提示功能。
9、系统硬件自检功能。
10、泄漏故障登记、统计、生成报表和打印。
11、历史数据曲线的彩色打印功能。
12、远程通讯,提供免费的实时热线分析和技术支持。
13、吹灰等非泄漏信号的自动排除与衰减。
14、智能化自动生成报警线。
15、近、远期历史数据查询功能。
16、可并入DCS、MIS系统功能。
17、露天锅炉可监测炉顶大罩壳内的泄漏。
18、系统软件的自动保护和快速恢复功能。
19、专家系统的帮助和自动提示功能。
20、锅炉负荷变化的自适应功能。
21、监测通道的任意扩展功能。
22、开关量输入输出的备用预留功能。
23、系统故障的自动报警功能。
24、正常或非正常操作的自动记录功能。
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。
600MW超临界机组锅炉四管泄漏的防预及措施
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杨鲤铭
广东红海湾发电有限公司!广东汕尾!-"00##
摘5要本文介绍了火力发电厂锅炉四管泄露的预防及控制措施!详细介绍了火力发电厂锅炉四管结构#汽水流程及锅炉泄 露保护装置!分析了如何通过日常运行的预防及检修的维护降低锅炉四管泄露的发生率"
记录泄露前的运行工况#采取的事故处理措施#吸取教训以及 采取相应改进措施$
( 三) 优化吹灰运行!防止受热面吹损 $+适当降低吹灰压力$ 根据不同烟温区积灰特性确定不 同的吹灰压力$ )+ 吹灰前保证疏水彻底"时间与温度控制$ (+ 加强运行监视"注意提升阀内漏情况$ 3+ 防止出现吹灰器卡涩导致吹损爆管或断枪的情况$ 8+ 加强吹灰的管理工作"对各个受热面进行受热面沾污状 况分析"制定相应的吹灰优化策略$ ( 四) 燃料的选定 锅炉对燃料特性,)- 的要求包括!灰分适用范围#水分适用 范围#挥发分适用范围#发热量适用范围#可磨性适用范围#灰 熔融性适用范围#磨损性适用范围$ $+ 需要燃用多种煤 时"应 先 确 定 不 同 煤 的 混 烧 比 例"取 该 配比的混煤作设计煤种$ 但不应将煤质相差悬殊的煤种"如无 烟煤与烟煤#褐煤$ )+对于本厂未曾燃用过的煤种"应采取煤样分析$ 并对各 项分析数据进行认真研究"确定该煤种单独燃用或与本厂原有 煤种混烧比例#以及对可能出现的问题应采取的措施$ (+ 入炉煤煤质应根据锅炉的要求进行选配"以设计煤质为 基础进行调配$ ( 五) 运行中其他的预防措施 $+ 确保锅炉灭火保护装置的有效与准确"未经批准不得解 除保护$ )+ 锅炉发生灭火时"严禁采用' 爆燃法( 恢复燃烧$ (+ 锅炉低负荷时"采取滑压运行$ 3+ 低负荷运行时"控制吹灰频率$ 8+ 加强对过热器#再 热 器 管 壁 温 度 的 监 督 各 调 整"发 现 超 温"及时分析原因并采取相应的措施$ 四检修中锅炉泄漏的预防维护工作 *$+锅炉四管检查$ 对锅炉四管受热面进行宏观检查#壁 厚测量#胀粗测量#奥氏体不锈钢弯头氧化皮测量等"对发现的 缺陷进行评估" 进行相应处理" 再对处理的缺陷进行复检 $ * 有条件在测量前进行受热面水冲洗+ $ *)+吹灰器维护$ 墙式吹灰器起吹点应调整准确"使其突 出水冷壁管子中心线外 8%;;$ 其他见吹灰器检修维护要求 * 如根据吹灰情况与水冷壁磨损程度"把短吹压力由 $&(6VU降 到 %&06VU"长吹暂不调整+ $ 吹灰区受热面保证有防磨瓦"水 冷壁区域喷涂等$ 排查提升阀内漏情况$ 防止出现吹灰器卡 涩导致吹损爆管或断枪的情况$ 五结论 通过上述运行预防调整措施及检修维护措施"能够有效的 降低锅炉四管泄露的发生率"减少锅炉四管泄露导致的停机次 数及其所带来的经济损失"确保机组的稳定安全运行$ 参考文献 %$& 张友良&广东红海湾发电厂有限公司企业标准&,$#) 号机组集控运行规程- &)%$02%12%$& %)& 胡乃君&锅 炉 四 管 泄 漏 的 原 因 分 析 及 防 范 措 施 % 7& & , 黑龙江电力- &)%%0!)4(0) '314234%&
【每日学习】详尽讲解锅炉四管泄露机理及案例(一)高温蠕变
【每日学习】详尽讲解锅炉四管泄露机理及案例(一)高温蠕变锅炉“四管”的失效形式及原理随着机组容量的不断增大,过热蒸汽的压力和温度也相应增高,出现的问题也越来越多,锅炉“四管” (过热器、再热器、水冷壁、省煤器)的泄漏尤其突出。
锅炉“四管”作为锅炉本体的主要部件,长期在高温、高速烟气等十分恶劣的环境介质中运行,在服役过程中会发生一系列材料组织与性能的变化,这些变化涉及蠕变、疲劳、腐蚀、冲蚀等多种方式,锅炉“四管”泄漏的失效类型和机理见下图为了避免阐明每种失效机理使文章过长,今天先着重介绍高温蠕变产生的泄露机理和案例,其他四管泄露失效机理在后续文章补充,欢迎大家关注,交流技术共同进步。
一、高温蠕变和相变蠕变是金属在恒定应力下发生缓慢而又连续的塑性变形现象,受热面管子的蠕变主要表现在随着高温高压运行时间的增加,耐热钢的组织慢慢发生变化,使钢的强度和屈服点降低,持久韧性下降,脆性增加,钢的蠕变极限和持久强度下降,寿命缩短。
主要失效现象为长期超温下的蠕变孔洞形成、材质老化、强度和韧性都严重下降,最后导致受热面管失效。
一般而言,碳素钢超过300℃后会出现蠕变现象,合金钢在超过400℃会出现蠕变现象。
珠光体耐热钢经正火+高温回火后,钢的金相组织为铁素体片状珠光体。
在长期高温高压运行过程中,珠光体中的片状碳化物逐渐球化,并在晶界聚集长大,严重时形成双晶界。
珠光体球化分为五级,球化级别增加,组织老化程度加重,高温性能下降,剩余寿命缩短。
当珠光体球化达到五级,珠光体耐热钢处于严重组织老化程度,高温性能下降难以保证锅炉安全运行,应该及时换管。
珠光体耐热钢珠光体球化与碳化物聚集程度与温度应力密切相关,温度越高或应力越大,珠光体球化越严重,高温性能下降越快,爆管的可能性越大,下图为典型的12Cr1MoV 钢珠光体(也可称为贝氏体)球化。
受热面合金管蠕变产生的另外一种现象,高温高压运行过程中,合金元素在固溶体和碳化物之间产生再分配,主要是Mo从基体向碳化物中转移,使钢的热强性降低。
锅炉“四管”泄漏故障分析及对策
高温段 1 7根 , 低 温 段 管 子 用 “ 型 管 相 连 , 高 U” 组
成 蛇 行 管 排 , 4的 管 子 有 4 9 5 6 5 8 6 1 D5 . 、 . 、. 、 .、 7 4 8 5 9 1 1. . 、 . 、 . 、 1 8 mm 8种 ; 8 6的 管 子 有 D4 .
衡 通 风 、 架 炉 、 露 天 布 置 、 态排 渣 。 炉 配 有 钢 半 固 锅
3台炉 水 泵 , 2台运 行 , 1台 备 用 。采 用 4台双 进 双 出钢 球 磨 煤 机 , 吹式 正 压 制 粉 系统 , 有 2台一 直 配 次 风 机 、 风 机 和 送 风 机 , 动 和 低 N0x直 流 燃 引 摆 烧 器 。燃 烧 方 式 为 切 圆 燃 烧 , 炉 设 计 燃 用 晋 北 锅 煤 , 燃 用 神 华 煤 , 火 和 助 燃 为 0号 轻 柴 油 , 现 点 锅 炉 过 热 汽 温 采 用 2级 喷 水 减 温 调 节 , 热 汽 温 采 再 用 摆 动 燃 烧 器 调 节 , 炉 不 投 油 最 低 负荷 为 3 锅 0 B MC R。锅 炉 最 大 额 定 蒸 发 量 11 5t h, 大 压 7 / 最 力 2 a 额 定 蒸 汽 温 度 5 1 。1 2号 机 组 于 0MP , 4C 、 19 9 9年 1 2月 1 7日和 2 0 0 0年 4月 2日完 成 1 8h 6 试 运 。 机组 整 套 试 运 到 现 在 发 生 了 5次 锅 炉 “ 四
安 装 前 已进 行 光 谱 分 析 , 合 设 计 要 求 。 ( ) 子 符 3管 制 造 质 量 问 题 , 管 子 存 在 气 孔 、 渣 、 纹 等 缺 即 夹 裂 陷 。 破 口处 观 察 发 现 破 口处 端 面 有 一 针 状 气 孔 。 对 根 据 上 述 分 析 决 定 只 将 爆 管 部 分 进 行 更 换 , 有 没
浅谈火电厂锅炉“四管”泄漏原因及预防
部磨损 。而漏 风也会使后面 的烟气流速增加 . 从 而加大后 面
管 排 的 磨 损 ( 4 ) 实 际 燃 用 煤 质 的变 化 。目前 . 我 厂 为 降 低 发 电成 本 和 充分利用能 源 , 燃 用 大 量偏 离 设 计 煤 种 的 劣 质 煤 其 煤 种 . 发 热 量低 、 灰分 增 加 、 挥 发分 降低 . 造 成 烟 气 中 的 飞 灰 浓 度 增 加, 会 加 剧 受 热 面 管 排 的磨 损 。
( 5 ) 锅 炉 炉 型 的影 响 。我 厂 锅 炉 均 采 用 Ⅱ 型 布 置 这 种
效 益 、树立 企业 的形 象 、 增大 企业 的竞争 力 。 具 有十分 重 大
的意 义 。
型 号 的 锅 炉 烟气 在 进 入 尾 部 烟道 时 要 转 弯 . 造 成 烟 气 气 流 分 层, 灰粒离 析 , 从 而加 大 了后 墙 处 的磨 损 。 ( 6 ) 吹灰磨损 的影响 。 吹灰器 的投入 , 会 造 成 吹 灰 器 区 域 的 管 壁 磨 损 。在 吹 灰 器 运 行 中可 能 引 起 机 械 卡 涩 . 致 使 吹 灰 器 汽源只往一处 吹刷 . 使 管 子 磨 损 爆 破 因 此 对 吹 灰 器 的 正
呢
浅 谈 火 电厂锅 炉 ¨ 四管 ¨ 泄 漏 原 因 及 预 防
高 洪 顺
( 福建 大唐 国 际宁德 发 电有 限责任公 司 福 建 宁德 3 5 5 0 0 6 )
摘要 分析锅炉 “ 四管” 泄漏的原 因 , 结合 电厂近年来的成 功经验 , 提 出防 止 锅 炉 ” 四管” 泄漏的综合技 术措施 。
行直 流炉 , 锅 炉形式为一 次再热 、 单 炉膛 、 前 后墙对 冲燃烧方 式、 尾部 双 烟道结 构 、 采用 烟气 挡板 调节 再 热汽 温 、 固态排
锅炉四管泄漏原因分析及处理
再热器 水平管 组及集 箱 再热器 过渡管 组
进口集箱材质 水平管组材质 水平管组材质 过渡管组材质 垂直管组材质
SA106C 20G 15CrMoG 15CrMoG 15CrMoG 12Cr1MoVG SA-213T22 SA-213T91 12Cr1MoVG 逆列
设计壁温 371.1℃ 最高壁温 450℃ 最高壁温 500℃ 最高壁温 483℃ 最高壁温 552℃ 最高壁温 577℃ 最高壁温 586℃ 最高壁温 607℃ 设计壁温 553.9℃
再热器 垂直管 组及集 箱
垂直管组材质 垂直管组材质 垂直管组材质 出口集箱材质 布置方式
再热器
四管爆破泄漏的现象:
二、四管泄漏的区分及形成原因
1、省煤器管爆漏以后,会出现以下现象:汽包锅炉的汽包水位下降;给水流量不正常 地大于蒸汽流量;省煤器区有刺汽声;省煤器下部灰斗有湿灰或冒汽;省煤器后面两侧烟气 温差增大,泄漏侧烟温明显偏低等。 2、水冷壁管爆破以后,会有如下现象:汽包水位下降;蒸汽压力和给水压力均下降; 炉内有刺汽声;炉膛冒正压,有烟气从炉膛喷出;炉内燃烧火焰不稳或灭火;给水流量不正 常地大于蒸汽流量;锅炉排烟温度降低等。 3、过热器管爆管以后,在过热器爆管区域有刺汽声,蒸汽流量不正常地小于给水流量, 燃烧室冒正压,烟道两侧有较大的烟温差,过热器泄漏侧的烟温较低,过热器的汽温也有变 化。 4、再热器损坏的现象与过热器损坏的现象相似,其差别在于,再热器损坏时,在再热 器区域有刺汽声,同时,汽轮机中压缸进口汽压下降。
一、什么是四管泄漏
北海电厂锅炉的省煤器布 置在后烟井下部的低温区,由 一个与烟气成逆流布置的水平 管组和悬吊一级过热器水平管 组的引出管组成。采用大管径 顺列布置。水平管组由 φ 51×6mm、SA—210C钢管 组成,横向节距112.5mm, 二管圈并绕,沿炉宽布置186 片,由水平管组向上延伸成垂 直的前后两排悬吊管 (φ 60×8mm、SA— 213T12),横向节距225mm, 穿过顶棚分别进入省煤器出口 前后上联箱。
锅炉泄露监视原理
专题说明11:炉管泄漏自动监视系统1、概述在火力发电的电力生产过程中,锅炉“四管”(主要指水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管)的泄漏一直是影响电站安全生产、稳定运行的一大忧患。
据统计,锅炉“四管”泄漏事故是造成机组非计划停运的首要原因,占到全部事故的70%左右。
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。
针对用户的实际需要,东方锅炉科技开发有限公司成功开发了“DZXL系列锅炉炉管泄漏自动监测系统”。
该系统设计合理,操作维护方便,抗干扰能力强,能在恶劣环境下长期可靠运行,各项性能指标达到国内外先进水平。
已在国内外数十家电厂成功运行,且受到广大用户的一致好评。
目前已被国家电力公司成套设备部作为2002年度《向国家电力工程推荐“电力工程主要机电设备选型选厂”招标采购产品目录》首选厂家之一。
本装置适用于火力发电机组电站锅炉,实时监测炉内水冷壁、过热器、再热器、省煤器受热面管道的泄漏和有效监测吹灰运行工况。
2、系统原理利用安装在每台锅炉炉膛水冷壁、过热器、再热器、水平烟道、尾部竖井及锅炉大包内的32个增强型声波传感器及前置放大器采集炉内各种声音信号,并转换为电流信号,监测系统经快速数模变换技术分析得到炉内声信号频谱,并以棒图形显示;通过对噪音强度、频谱特征及持续时间的计算分析,判定炉管是否泄漏。
电厂使用该套系统,可防止机组计划外停运,防止或减轻二次泄漏造成的破坏,防止吹灰器故障损坏受热面管道等。
同时,可缩短炉管泄漏的抢修工期,减轻劳动强度,减轻二次泄漏造成的设备损失,提高机组的可利用率等。
3、系统组成“DZXL-Ⅱ型锅炉炉管泄漏自动监视系统”由三部分组成,包括信号采集系统、信号处理系统和显示报警系统。
3.1信号采集系统信号采集系统由传导管、声波传感器和前置放大器组成。
其主要功能是采集炉内声音信号,并将转换后的电信号进行不失真放大,以便信号的长距离传输。
3.2信号处理系统信号处理系统利用快速傅立叶变换将采集来的电信号分析并获得声信号的频谱,以实现曲线或棒形图形式表现出来。
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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 LEAKAGEMAJJNPX0087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)显示泄漏声音频谱显示各测点所“听到”的炉内声音的频谱图,显示谱段为200~15kHz。
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,数据存储功能。
(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,并有录音接口。
(6)监视吹灰运行工况1)检查吹灰器气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%,否则可认为气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。
(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,可在本公司内部的设备信息中心能随时了解设备运行状况。
(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。
4 炉管泄漏监测系统的构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。
(装置系统框图4—1所示)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。
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。
包括实时泄漏监测系统软件,泄漏信号在线分析软件包(小波分析、频谱分析),远程通讯在线帮助系统软件,泄漏监测客户端程序等。
图4—1 炉管泄漏监测装置系统框图炉管泄漏监测装置由信号采集系统及信号处理监视系统、除灰系统三部分组成:4.1 信号采集系统安装在锅炉本体上,主要包括声波传导管和声波传感器、就地接线盒、传感器至接线盒以及接线盒至监测机柜的就地电缆。
如图4—2所示。
图4—2 炉管泄漏监测装置结构图4.1.1 声波传导管声波传导管(声导管)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(隔热作用)、清灰机构、球阀、45度角三通等构件,传感器整体密封,如图4—3、图4—4所示。
图4—3气动L 型波导管示意图图4—4 电动V 型波导管示意图4.1.2 声波传感器声波传感器(传声器,图4—5)是用来接收炉膛内的声频信号转换成电流信号,通过信号电缆,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。
传感器的检测范围受增益旋所有泄漏监测点 可移动套筒 4 接线盒 XA 传感器 就地电缆 炉墙 系 统 监 测 机 柜 内 端 子 排接线盒 XB 接线盒 XC 接线盒 XD 接线盒XE 声导管钮控制,一般在8~10m的半球空间。
测量值随测点背景噪音变化而变化。