低溫省煤器系統泄漏監測措施的應用分析

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，在發揮節能作用的同時，因其設備泄露造成的影響也開始備受業內人士關注。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。本文將針對幾種監測措施進行分析及討論，為發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；泄漏；爐管泄漏在線監測系統；煙氣濕度監測儀；壓力變送器；流量計

0引言

因大多數的低溫省煤器系統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，因此如何在早期發現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。本文針對幾種監測措施進行分析及討論，為發電公司在技術改造中提供參考意見。

1泄漏監測措施及原理

1.1聲波傳感器---爐管泄漏在線監測系統

爐管泄漏在線監測系統是采用聲波測量和信號處理技術，實現對鍋爐“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測系統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、頻譜特征及持續時間等因素的綜合分析，判定爐管是否發生泄漏，并在計算機顯示屏上給出結果，當信號達到設定值后將發出報警信號（如圖1（a）、（b）、（c））。此外，該裝置還能有效地監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煙氣濕度監測儀

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

當低溫省煤器發生泄漏時，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系統將進行濕度突變報警。幫助運行人員及時發現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。當低溫省煤器發生泄漏時，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系統發出報警信號，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測系統

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

同時該系統已連續 5次準確無誤地對爐內泄漏進行了報警。充分驗證了該系統比人耳發現泄漏提前了 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采用煙氣濕度儀作為泄漏監測措施。在系統的運行過程中，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測出數值變化并發出任何報警（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測儀+流量計。而在實際的運行過程中經常出現泄漏誤報警情況（如圖7所示），容易造成運行人員麻痹大意，在系統真正出現泄漏的時候而不能進行正確的判斷。

3泄漏監測措施的應用建議

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測是非常不準確的，經常會出現誤報和漏報，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測系統的可靠性較高，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測措施，它將大大的減少設備成本，并又能實現設備泄漏報警的準確性。“流量計+設備出口溫度低限值”報警，用流量計的測量實現敏感性，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測措施成為了一個新的課題，希望本文能夠給更多發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設計工作。endprint