一種低低溫省煤器泄漏檢測技術

任秋榮

（福建龍凈環保股份有限公司，福建龍巖，364000）

1 低低溫省煤器泄漏的原因

低低溫省煤器主要布置于空預器后端除塵器前端或者除塵器后端脫硫后端，國內目前出現泄漏較多的布置情況為空預器后端除塵器前端。因該段煙道粉塵未經過除塵器，存在大量的粗顆粒粉塵，又煙道窄，故容易形成高風速高濃度的粉塵。因低低溫省煤器多為后期改造項目，煙道場地受到限制，無法在低低溫省煤器前端設置足夠的導流設施將煙氣導至均勻，故很容易形成局部射流，長期磨蝕換熱管，最后導致局部換熱管磨穿。故低低溫省煤器的磨損成為必然問題。另由于低溫省煤器所處煙道部位的工作溫度接近甚至低于煙氣酸露點溫度，故三氧化硫容易凝結在低溫省煤器換熱管外表面，從而腐蝕換熱管，使其減薄。以上兩個因素導致低溫省煤器極易發生泄漏問題。

2 低低溫省煤器泄漏造成的危害

低低溫省煤器一旦泄露，如不能快速檢測并將泄漏模塊隔離則將會造成以下嚴重后果：（1）粉塵和泄漏介質混合后形成堅硬的灰塊，并附著在換熱管內部，影響換熱效率；（2）隨著所集灰塊增加，煙氣通道減小，阻力增加，可能造成引風機失速，形成爐膛正壓，導致鍋爐停機（3）泄漏介質如進入除塵器灰斗，造成灰斗板結，輸灰不暢，長期積灰引起灰斗脫落，嚴重時引起除塵器倒塌；（4）泄漏介質和灰混合后被電除塵塵收集，導致極板極線裹灰無法清理；（5）泄漏介質造成的環保污染。

3 目前國內低溫省煤器常見的泄漏檢測方法

因低低溫省煤器泄漏的不可避免及泄漏后造成的極大危害，所以對于泄漏后的及時報警成為各低低溫省煤器系統必帶的功能。目前國內主要應用的檢測手段有以下幾種：

(1)聲波傳感器檢測

聲波檢測技術是利用聲波傳感器賴采集鍋爐爐膛內的噪聲信號，應對采集的噪聲信號進行頻譜分析，結合相互關時間延遲估計方法和聲波傳感器陣列完成對鍋爐爐管的泄漏和定位。該裝置具有靈敏度高，系統設備體積小，可實現實時監控等優點，已成為現階段各大電廠鍋爐“四管”（水冷壁、過熱管、再熱器及高溫省煤器）泄漏問題的主要檢測手段。但是低溫省煤器換熱管束的結構型式和布置方式不同于“四管”布置，多為緊湊布置，影響了聲波傳感器對泄漏噪聲的采集。另外，低溫省煤器內容部流動的是低壓冷凝水，與“四管”內的高壓水或汽不同，當發生微泄漏時，由于水壓低，其泄漏口噴出的氣流速度也較低，而泄漏噪聲主要取決于氣流速度，因此低溫省煤器的泄漏噪聲低于“四管”泄漏情況，從而增加了區分泄漏噪聲和背景噪聲的難度，極易出現漏報和誤報的情況，實際應用效果差。

(2)濕度儀檢漏

濕度儀檢漏是通過測試換熱器尾部煙氣中的含濕度的變化原理來檢測低溫省煤器是否泄漏。因低溫省煤器所處位置的煙氣流速高，煙氣溫度也高，濕度儀檢測的范圍有限，無法準確的判斷濕度的變化，導致存在大量的誤報警信號。

(3)煙氣差壓、換熱媒介流量變化檢測

煙氣差壓檢測法，是利用泄漏后造成了低溫省煤器的堵塞，形成低溫省煤器前后差壓大幅增大來判斷泄漏，該方法準確度高，但當形成大幅度的差壓增加時，泄漏已經很久了，對于及時防止事故的擴大化沒有太多的意義。

換熱媒介流量變化檢測同樣存在煙氣差壓檢測法相同的問題，小流量的變化無法分辨出，大流量泄漏時已經造成了嚴重的后果。

4 本技術檢測泄漏的原理

(1)檢漏裝置的組成

該檢漏裝置由電源、檢漏儀、檢漏電纜、絕緣平板、金屬檢測級等組成，如圖1示意。

圖1 檢漏裝置的組成

(2)檢漏裝置說明

輔助檢漏裝置布置于電除塵進口喇叭底板處，絕緣平板固定于底板上，檢漏極接觸絕緣平板。檢漏電纜連接的電源一極接檢漏極，另一極接喇叭底板上。系統正常運行時，換熱裝置無漏水情況，通電的檢漏電纜未接觸到水，漏水報警儀無信號，不報警；當換熱裝置出現漏水時，水流經壁板，越過絕緣平板接觸到檢測極，檢漏電纜兩極同時接觸到水并發生短路，漏水報警儀報警。

(3)檢漏模塊說明

檢漏模塊的原理為采用如上圖檢測電路檢測SENSEN1和GND之間的阻值，采用RP1調節檢測的靈敏度，當SENSEN1和GND之間的阻值低于一定數值時，光耦輸出信號。

圖2 檢漏模塊

因每個電廠的灰分會有一些區別，所以可以現場取少量灰分進行模擬調試，以保證檢測電路的靈敏度滿足要求。

5 本技術檢測的應用

目前此檢測方案已在多個項目中應用，依據項目的特點使用效果有部分區別，在有較長出口煙道的項目上報警準確度高，在換熱模塊出口水平段短的項目上準確度較差，原因水平段短的項目泄漏后水可能直接進入電除塵的入口喇叭，無法在測量點被匯集。針對該問題，可以將測量點在豎直方向多布置幾個，以保證泄漏后能夠被檢測到。