锅炉炉管泄漏监测系统用户使用手册

华润唐山发电厂2300兆瓦燃气锅炉管道泄漏监测系统用户手册南京万和测控仪器有限公司编写于2013年11月内容二。原理和功能31.应用范围32.基本原则33.实现功能4Iii .结构成分61.信号采集系统62.信号处理监控系统63.除灰系统7四.绩效指标81.设备索引82.传感器索引8V.安装内容91.安装一般规定92.安装条件和工期93.安装内容9六、现场调试101.静态上电调试102.动态调试11七。维护说明131.日常维护132.故障分析13八.使用说明151.导言152.系统操作15一、产品概述随着发电技术的发展，现代电站锅炉已经进入大容量、高参数的时代。锅炉承压管中的介质压力不断增加，承压管的数量也在增加。锅炉管一旦泄漏，将直接影响发电机组的安全经济运行。及时发现锅炉四管早期泄漏，有助于电厂防止机组非计划停运，减少二次泄漏造成的损失，缩短管泄漏的修复周期，降低劳动强度。在锅炉正常运行过程中，燃料燃烧、烟气流动和灰粒随机撞击金属表面会在锅炉内部产生强烈的噪声。如何区分锅炉正常背景噪声和炉管泄漏产生的噪声是准确反映泄漏状态的关键问题。该系统基于声学检测原理，通过耐高温传感器采集锅炉燃烧的声音信号，应用先进的特征提取技术，提取锅炉内声音的时域和频域特征，建立有效识别正常背景噪声和泄漏信号的特征向量，采用基于最近邻(NN)原理的输出观测向量评分法进行模式识别，对于强背景噪声下的小泄漏有效识别具有较高的识别率。一旦泄漏信号被捕获，跟踪分析将被延迟，并且当信号达到阈值时将发出警报。此外，该系统可以有效地监控吹灰器的运行状况。二、原则功能1.应用范围该设备适用于火力发电机组的电站锅炉。它能实时检测炉内水冷壁、过热器、再热器和省煤器受热面管道的早期泄漏，有效监控吹灰运行情况。2.基本原则利用声学监测的原理，一种特殊的增强型声波传感器在熔炉中收集各种声学信号，并将其转换成电流信号。检测报警系统通过快速傅立叶变换分析获得声音信号的频谱，并以条形图的形式显示出来。通过对噪声强度、频谱特性和持续时间的分析计算，判断炉管是否泄漏。3、实现功能1、实时泄漏检测和预警由于炉管(水冷壁、过热器、再热器和省煤器)有砂眼和裂纹，该装置将逐步报警并伴有光板报警。在自动检漏过程中，“条形图”中显示的颜色为正常(绿色)、异常(橙色)和泄漏(红色)。2、准确确定泄漏区域的位置根据泄漏点附近分布的“测量点”反映的泄漏程度，结合每个“测量点”的报警顺序，综合判断泄漏区域的位置；分辨率4米的隔离范围。3.显示泄漏声音的频谱显示各测点“听到”的炉音频谱图，显示频谱范围为1 15千赫。它将明显反映炉管泄漏、蒸汽吹灰和声波吹灰的光谱特征。4.跟踪泄漏的发展趋势显示各测点的声音发展趋势曲线，反映炉管泄漏程度。它还具有记录和打印功能，数据存储时间超过12个月。5、实时监控炉内声音您可以随机选择监控某个测量点对应的炉声，并提供(3)判断吹灰器是否堵塞吹灰器退出后，其“柱状图”中相邻测量点的声音应恢复到吹灰器之前的状态，否则系统将发出报警。判断这个警报的第一件事是吹灰器堵塞了。操作人员应及时处理，避免因管子薄而损坏造成管子泄漏。7.与集散控制系统的通信功能两台机器建立电气连接后，检漏装置和集散控制系统之间的通信开始。在集散控制系统操作站，集散控制系统组态完成屏幕显示，检漏主机发送屏幕显示所需的实时数据，发送间隔为3秒；集散控制系统操作站(或输入输出站)在后台连续接收实时数据，并根据实时数据构建自己的历史数据库，以查询方式查看历史状态；点击“退出系统”按钮，切换到其他集散控制系统屏幕。通信遵循RS-485标准。8、设备系统自检测试系统显示并判断每个通道是否正常运行。9、波导管自动除灰除焦(1)波导管除灰除焦可选择手动/自动方式，设定的时间间隔应根据锅炉燃烧情况选择，以实现波导管定期除灰除焦。(2)判断波导管是否畅通直接关系到系统的可靠性。系统软件设计了波导工作条件的实时检测，并在阻塞的灰色画面中显示正常状态(蓝色)和阻塞状态(红色)。这也是对除灰除焦效果的自动判断。(3)当波导管被灰严重堵塞时，系统会发出硬件报警，提醒操作人员及时清除波导管内的灰和焦炭，必要时可手动机械清灰。10.其他系统功能(1)当系统断电时，除灰除焦机构应能保持断电前的位置。除灰除焦电磁阀用于控制仪表的压缩空气。当系统断电时，电磁阀会自动复位。(2)传感器的输入信号是音频信号，输出信号是模拟信号。因此，应使用屏蔽信号电缆。屏蔽线应单端接地，接地方式应与柜内接地柱连接。数字输入/输出信号是一个隔离信号，在机柜中，线短，可以实现普通控制电缆(即无屏蔽)的数字输入和输出。(3)增强型集成声波传感器抗干扰锅炉管泄漏监测系统的增强型集成声波传感器应采取一定措施，提供较强的抗干扰能力，并有效隔离外部电磁和噪声干扰。屏蔽电缆用于本地传感器和监控设备之间。监控系统的开关信号均处于光电隔离模式。增强型集成声波传感器不会因测量管中的灰尘积聚而导致测量管堵塞，这将影响系统的正常运行，并且应便于维护。为了防止传感器处的灰尘积聚和堵塞，应采取除尘和防堵塞措施。锅炉管泄漏监测系统的传感器灵敏度高，应能承受高温和冲击。传感器防护等级为IP65，具有防水、防腐和防尘能力。Iii .结构成分GEEBLA锅炉管泄漏监测系统由三部分组成：信号采集系统、信号处理监测系统和除灰系统。1.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导管。1，1声波传感器声波传感器将炉内的声波信号转换成电流信号，通过四芯信号电缆传输到信号处理和监控系统。声波传感器固定在声波导管的尾部，主要由信号处理、音频采集和自检测试三部分组成。它被包装在一个特殊的不锈钢外壳里。1和2个声波导管波导管固定在锅炉壁上，以提供信号通道将传感器与锅炉内部连接，从而确保真实的采集所有信号处理板安装在工业控制主柜内，其功能如下：2.1监控采样卡该板有两个功能：第一，声波传感器发出的电流信号通过100采样转换成电压信号，发送到高性能数据采集卡。二是将电压信号转换成音频信号，通过监控选择画面实现对锅炉内各种背景噪声的实时监控。2、2个高性能数据采集卡高性能数据采集卡将声波传感器传输的模拟信号转换成数字信号，通过总线发送到主处理板进行快速傅里叶变换，得到实时频谱柱状图和趋势图，跟踪频谱柱状图和趋势图的变化，根据泄漏的具体频谱模式进行判别后进行泄漏报警。同时，具有历史回忆功能，用于报警后的数据分析。此外，对测量点的背景噪声数据进行处理，用于导电管道的堵灰判断。2、3开关输入继电器输出卡主要实现光板泄漏报警、声波传感器自检、吹灰抑制和气源清灰电磁阀控制功能。2和4通信功能的实现采用RS-485/RS-232接口。2，5其他在工业控制主机箱中，还有扬声器、软驱、调试键盘接口、电源开关等。用于功能操作和显示。3.除灰系统导声管堵塞灰，传感器无法收集炉膛内的各种背景声音，这将影响炉管泄漏的检测。因此，该系统具有声导管自动除灰系统。它安装在锅炉上，从电厂的主气源管道引出。每条分支管道由电磁阀控制，每个电磁阀控制4-8个测量点。四.绩效指标1.设备指数1，1灵敏度：可检测1毫米的微小泄漏。1和2区分率：最佳隔离范围可以达到半径为4米的半球范围。1、3连续运行：30000小时。2.传感器索引2.1增强型声波传感器灵敏度：25mV/Pa；输出电流：0 12mA(交流)；频率范围：0.2-16千赫探测范围：半径为4-12m的半球空间；工作温度：-60 300；连续运行时间： 30000小时。2、2信号处理监控系统输入通道：50个通道；P4工业控制计算机2.4，500克硬盘，4GB内存，光驱。工业级专用电源；12位隔离式高速模数转换器，采样频率为100千赫兹。历史召回时间：12个月2和3扩展选项它可以实现多个单元共享一套泄漏检测报警系统。注：如有不符，以技术协议为准。V.安装内容1.安装一般规定设备的安装和接线一般由安装公司或电厂相关部门完成。我公司提供安装技术指导和质量保证。2.安装条件和工期安装必须在机组关闭后进行，系统调试必须在机组启动后进行。安装大约需要8天，布线调试需要2天。3.安装内容3.1在锅炉本体上安装声波导管。*拆除锅炉保温保护板和保温层*锅炉散热片开口*声波导管焊接固定*恢复锅炉保温层和保温层保护板3.2将监控系统机柜安装在集控室或电子室的适当位置。*固定安装监控系统机柜。*显示器、工业控制主机箱、打印机等的布局。在橱柜里。3、3电缆和保护硬管敷设*四芯炉管泄漏信号传输电缆敷设*电缆保护硬管的布置和焊接*其他电缆敷设(包括电源、光子卡、吹灰屏蔽、集散控制系统通信电缆等。)*在现场布置信号电缆，电缆穿过硬管3和4在锅炉上铺设压缩空气管道，并安装空气源吹扫控制电磁阀(如果有)。*铺设主气源管道和分支气源管道*安装供气吹扫电磁阀和球阀*铺设电磁阀控制电缆3和5电缆连接。*穿过金属软管的电缆*现场声波传感器布线和安装*电缆检查线检查绝缘电阻。交流220伏电路的绝缘电阻不得小于10兆欧。用万用表检查监控柜内交流220伏电源的连接。零线和火线是否短路，零线和火线是否分别与地线短路。检查电源的极性。电源插座必须“左零，右火，中间接地”；检查发电厂提供的电源电压是否在规定范围内。(2)工业控制底盘检查检查工控柜内的每张卡片是否松动或移位，柜内是否有杂物。如果有杂物，请固定卡片并清理杂物。(3)内部数据库连接器检查检查数据库连接器是否脱落，数据库塑料外壳是否损坏。(4)检查声波导管球阀球阀扳手的方向与声波导管平行，阀门打开；球阀扳手的方向垂直于声波导管，阀门关闭。对于气源吹扫系统，阀门必须保持打开，只有在没有气源吹扫系统的情况下，阀门才应关闭。1和2通电调试(1)功率观察通电前拆除所有外部电缆后，观察系统是否有异常现象，包括异味、火花、爆炸等。通电时。一旦出现异常现象，应立即切断系统电源，待故障诊断排除后再通电。(2)检查保险丝检查接线盒上安全黑色端子的发光二极管是否亮起。如果打开，保险丝就断了。首先检查电缆连接，确认无误后，再次更换0.5A保险丝。(3)软件测试启动后，设备自动进入应用程序，并按照软件使用说明的要求逐一运行。2.动态调试2.1调试动态参数的条件只有当机组正常运行在约70%负荷时，并且确认声波导管未被灰堵塞时，才能进行动态参数设置。参数调整在系统设置屏幕中，需要输入密码。2、2泄漏值设置如果实时光谱值泄漏，实时条形图将超过50%并变成红色。如果信号持续12分钟(可根据需要设置)，将发出泄漏警报。在动态调试过程中，泄漏值的设置将直接影响系统未来运行的质量：当泄漏值设置得过低时，系统在未来运行中可能会发生误报警；当泄漏值设置得过高时，系统可能无法在未来运行中报告。根据实时频谱值，最初设置泄漏值，通常分为四种情况：(1)当实时频谱值小于2时，泄漏值设置为10-20；(2)当实时频谱值在2-4之间时，泄漏值设置为20-30；(3)当实时频谱值在4-6之间时，泄漏值设置为30-40；(4)当实时频谱值大于6时，根据现场实际情况进行调整，屏蔽背景噪声。在根据上述四种情况初步设定泄漏值后，工厂调试人员应根据是否有泄漏历史、是否有干扰声源、各种负荷的历史趋势曲线和观察到的实时柱状图等因