锅炉炉管泄漏监测系统用户使用手册讲解

华润唐山发电厂华润唐山发电厂 2 2300MW300MW GEEBLAGEEBLA 型锅炉炉管泄漏监测系统型锅炉炉管泄漏监测系统 用户使用手册用户使用手册 南京万和测控仪表有限公司南京万和测控仪表有限公司 20132013 年年 1111 日编制日编制 锅炉炉管泄漏监测装置用户使用手册 目目录录 二、原理功能 3 1、应用范围 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、安装内容 9 1、安装总则 9 2、安装条件及工期. 9 3、安装内容 9 六、现场调试 10 1、静态通电调试 . 10 2、动态调试 10 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 1 锅炉炉管泄漏监测装置用户使用手册 一、产品概述一、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 在锅炉内部产生较强的噪音，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，提取炉内声音的时域、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、原理功能二、原理功能 1 1、应用范围、应用范围 本设备适用于火力发电机组的电站锅炉，实时检测炉内水冷壁、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 2、基本原理、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内各种声信号，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。 2 锅炉炉管泄漏监测装置用户使用手册 3 3、实现功能、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 115kHz。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、实时监听炉内声音 可任意选择监听某测点对应的炉内声音，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 3 锅炉炉管泄漏监测装置用户使用手册 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，接地方式为在机柜内集中接于接地柱。 数字量输入/输出信号为隔离信号，且在机柜内，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内积灰，造成管内堵塞，影响系统的正常工作，应方 4 锅炉炉管泄漏监测装置用户使用手册 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 感器的防护等级为 IP65，具有防水、防腐、防尘能力。 三、结构组成三、结构组成 GEEBLA 型电站锅炉炉管泄漏监测系统由三部分组成信号采集系统、信号处 理监视系统和除灰系统。 1 1、信号采集系统、信号采集系统 信号采集系统安装在锅炉本体上，包括声波传感器和声波传导管。 1、1 声波传感器 声波传感器将炉膛内的声频信号转换电流 信号，通过四芯信号电缆，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。 1、2 声波传导管 波导管固定在锅炉炉壁上，用来提供信号 通道，使传感器与炉内连通，保证真实采集锅 炉炉管泄漏所产生的声频信号。它包括金属管、球阀、45 度角三通和气源接口