鍋爐泄漏檢測(cè)技術(shù)要求

12.1系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)本投標(biāo)書是按照烏魯木齊發(fā)電廠的要求，設(shè)計(jì)的鍋爐承壓管泄漏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)完全滿足烏魯木齊發(fā)電廠330MW機(jī)組鍋爐泄漏監(jiān)測(cè)方面的技術(shù)要求，與國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品相比，是一套檢測(cè)精度高、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)工作量小、應(yīng)用業(yè)績(jī)突出的鍋爐承壓管泄漏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。按照招標(biāo)技術(shù)文件第3.3.1條款的要求，本系統(tǒng)采用“一拖二”的配置方案，即每臺(tái)鍋爐各配置一套就地檢測(cè)單元，兩臺(tái)鍋爐公用一套室內(nèi)主機(jī)單元。系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)方案如圖1所示。圖1烏魯木齊發(fā)電廠鍋爐泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)框圖因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)鍋爐設(shè)備的生產(chǎn)廠家不同、容量不同、型號(hào)不同、結(jié)構(gòu)不同、用戶條件不同、安裝工藝不同等原因，使得鍋爐泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)布置有一定的區(qū)別。但是，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等所有環(huán)節(jié)均滿足技術(shù)規(guī)范的要求。12.2系統(tǒng)工作原理鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，燃料燃燒、煙氣流動(dòng)、灰粒撞擊金屬表面等，都會(huì)在鍋爐內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲信號(hào)。如何區(qū)別泄漏噪聲和正常運(yùn)行噪聲信號(hào)，是能否準(zhǔn)確反映泄漏的關(guān)鍵問題。由于爐內(nèi)的泄漏過程是在強(qiáng)背景噪聲下十分復(fù)雜的物理過程，掌握其發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和各種特征是保證早期、準(zhǔn)確報(bào)警的關(guān)鍵。經(jīng)過反復(fù)的工業(yè)試驗(yàn)和改進(jìn)，歷時(shí)三年于97年初通過電力工業(yè)部組織的鑒定，鑒定認(rèn)為：“本監(jiān)測(cè)裝置總體性能具有國(guó)際先進(jìn)水平”。本系統(tǒng)利用聲學(xué)原理，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，應(yīng)用了以軟件為主硬件為輔的人工智能數(shù)字信號(hào)處理方式，提高了信號(hào)分析的準(zhǔn)確率，保證了泄漏報(bào)警的正確性。鍋爐運(yùn)行時(shí)，通常其承壓受熱面內(nèi)部介質(zhì)（水或蒸汽）的壓力較高，通常大于10MPa。當(dāng)受熱面產(chǎn)生裂紋或孔洞時(shí)，高溫高壓介質(zhì)沖出縫隙時(shí)可產(chǎn)生頻帶較寬的噪聲信號(hào)。這種寬頻帶的噪聲信號(hào)通過聲導(dǎo)管的合理傳導(dǎo)，使傳感器接收到噪聲信號(hào)，并進(jìn)行首次濾波、放大信號(hào)處理，為了便于電纜的長(zhǎng)線傳輸，再轉(zhuǎn)換為4?20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過電纜送入監(jiān)測(cè)機(jī)柜中的泄漏監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)，進(jìn)行再次的信號(hào)處理。泄漏監(jiān)測(cè)主機(jī)輸出的電壓信號(hào)被高速數(shù)據(jù)采集器采集，并讀入計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行更復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、邏輯運(yùn)算，以及大量的數(shù)據(jù)處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)處理結(jié)果，顯示、記錄各測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。如計(jì)算機(jī)確認(rèn)有泄漏發(fā)生，則發(fā)送出報(bào)警提示信號(hào)。為了實(shí)時(shí)幫助用戶解決設(shè)備使用過程中遇到的問題和及時(shí)更新最新的軟件版本，在同類產(chǎn)品中，首創(chuàng)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)與實(shí)時(shí)技術(shù)支持能力，可以實(shí)現(xiàn)：定期巡檢：設(shè)備驗(yàn)收合格投入運(yùn)行之后，三個(gè)月內(nèi)，每15天進(jìn)行一次遠(yuǎn)程系統(tǒng)巡檢，調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài)。以后每月進(jìn)行一次，如遇泄漏發(fā)生，將立即通知用戶并以電子文件形式將診斷分析報(bào)告發(fā)送到就地計(jì)算機(jī)。實(shí)時(shí)泄漏診斷服務(wù)：在接到用戶協(xié)助診斷泄漏的請(qǐng)求后，15分鐘內(nèi)做出響應(yīng)，并以電話和電子文件的形式向用戶提供確切的診斷分析報(bào)告。系統(tǒng)顯示器上包含了系統(tǒng)功能的所有界面和菜單。這些界面均可為用戶提供隨時(shí)的參數(shù)修改、記錄檢索、歷史數(shù)據(jù)觀察、噪聲分析、圖表打印等快捷的具體應(yīng)用功能。12.3系統(tǒng)主要功能本泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)1mm直徑的微小汽水泄漏，實(shí)踐證明該系統(tǒng)對(duì)于鍋爐的輕微泄漏比人工監(jiān)測(cè)提前3?15天。其主要功能有：1、 鍋爐“四管”輕微泄漏的早期診斷及報(bào)警。2、 自動(dòng)顯示泄漏區(qū)域的位置。3、 任意通道自動(dòng)信號(hào)分析（小波分析、FFT）功能。4、 歷史趨勢(shì)記錄對(duì)泄露發(fā)展的自動(dòng)跟蹤。5、 爐內(nèi)噪聲的實(shí)時(shí)監(jiān)聽功能。6、 對(duì)鍋爐吹灰的全程記錄跟蹤顯示功能。7、 聲導(dǎo)管的自動(dòng)防腐清灰功能。8、 系統(tǒng)故障的自動(dòng)診斷提示功能。9、 系統(tǒng)硬件自檢功能。10、 泄漏故障登記、統(tǒng)計(jì)、生成報(bào)表和打印。11、 歷史數(shù)據(jù)曲線的彩色打印功能。12、 遠(yuǎn)程通訊，提供免費(fèi)的實(shí)時(shí)熱線分析和技術(shù)支持。13、 吹灰等非泄漏信號(hào)的自動(dòng)排除與衰減。14、 智能化自動(dòng)生成報(bào)警線。15、 近、遠(yuǎn)期歷史數(shù)據(jù)查詢功能。16、 可并入DCS、MIS、SIS系統(tǒng)功能。17、 露天鍋爐可監(jiān)測(cè)爐頂大罩殼內(nèi)的泄漏。18、 系統(tǒng)軟件的自動(dòng)保護(hù)和快速恢復(fù)功能。19、 專家系統(tǒng)的幫助和自動(dòng)提示功能。20、 鍋爐負(fù)荷變化的自適應(yīng)功能。21、 監(jiān)測(cè)通道的任意擴(kuò)展功能。22、 開關(guān)量輸入輸出的備用預(yù)留功能。23、 系統(tǒng)故障的自動(dòng)報(bào)警功能。24、 正?；蚍钦２僮鞯淖詣?dòng)記錄功能。25、 以不同顏色實(shí)時(shí)顯示各測(cè)點(diǎn)的正常、異常、泄漏及故障狀態(tài)。12.4系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)烏魯木齊電廠330MW機(jī)組鍋爐的需要，初步設(shè)計(jì)鍋爐泄漏監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)布置如圖2所示，單元接線圖及機(jī)箱插件表在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)提供。根據(jù)烏魯木齊電廠鍋爐的初步情況，對(duì)鍋爐泄漏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行布置，現(xiàn)確定30個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中爐膛水冷壁區(qū)域12個(gè)測(cè)點(diǎn)，水平煙道區(qū)域8個(gè)測(cè)點(diǎn)，尾部豎井煙道過熱器、省煤器區(qū)域8個(gè)測(cè)點(diǎn)，爐頂大罩殼區(qū)域2個(gè)測(cè)點(diǎn)。泄漏監(jiān)測(cè)范圍包括鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器以及省煤器的爐內(nèi)受熱面管道，以及爐頂大罩殼內(nèi)的汽水管道、聯(lián)箱、閥門等。測(cè)點(diǎn)布置遵循單只傳感器有效監(jiān)測(cè)半徑為12米的原則。圖2烏魯木齊發(fā)電廠單臺(tái)鍋爐泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)布置圖由于沒有該鍋爐的圖紙，圖中的測(cè)點(diǎn)布置僅是根據(jù)東鍋相近的鍋爐設(shè)計(jì)的，由于安裝工藝的不同，實(shí)際測(cè)點(diǎn)的具體位置，應(yīng)根據(jù)用戶的鍋爐圖紙?jiān)傩写_定，測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)可能還要少量調(diào)整，以便使測(cè)點(diǎn)布局更加合理，維護(hù)更加方便。上述的測(cè)點(diǎn)布置僅為參考方案，已經(jīng)完全可以滿足烏魯木齊電廠330MW機(jī)組鍋爐泄漏監(jiān)測(cè)的全部要求。12.5系統(tǒng)顯示畫面顯示器與主機(jī)連接，可顯示每個(gè)傳感器的信號(hào)頻譜圖、小波圖、棒狀圖、測(cè)點(diǎn)模擬圖、泄漏趨勢(shì)圖和報(bào)警記錄等。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示器上包含了系統(tǒng)功能的所有界面和菜單。這些界面均可為用戶提供隨時(shí)的參數(shù)修改、記錄檢索、歷史數(shù)據(jù)觀察、噪聲分析、圖表打印等。其中主要界面有：?實(shí)時(shí)棒圖（主畫面，如圖3所示）?單通道歷史趨勢(shì)土（如圖4所示）?測(cè)點(diǎn)位置圖（如圖2所示）?單通道瞬時(shí)波形圖（小波分析、FFT分析）?報(bào)警記錄畫面?通道檢測(cè)畫面?爐內(nèi)噪聲監(jiān)聽畫面?鍋爐參數(shù)畫面，可輸入和修改參數(shù)。?通道參數(shù)畫面，可輸入和修改參數(shù)。?通道參數(shù)統(tǒng)調(diào)畫面，可輸入和修改參數(shù)。?遠(yuǎn)期歷史數(shù)據(jù)查詢，可打印。?泄漏記錄登記，可輸入和修改參數(shù)。?泄漏記錄查詢?正?；蚍钦ｉ_關(guān)機(jī)記錄?系統(tǒng)幫助圖2所示的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主畫面，在不同狀態(tài)下，采用不同顏色加以區(qū)別：系統(tǒng)故障藍(lán)色基礎(chǔ)背景噪聲綠色聲音出現(xiàn)異常黃色確認(rèn)泄漏 紅色（自動(dòng)提示泄漏發(fā)生的位置）

圖4歷史趨勢(shì)畫面

12.6防腐清灰方案根據(jù)用戶鍋爐平衡通風(fēng)方式的特點(diǎn)和多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，爐膛和尾部豎井煙道內(nèi)具有較大的負(fù)壓，足以保證聲導(dǎo)管不會(huì)產(chǎn)生積灰，為減少成本，該區(qū)域聲導(dǎo)管不必安裝清灰系統(tǒng)。水平煙道區(qū)域負(fù)壓最小，局部區(qū)域還會(huì)產(chǎn)生正壓，為保障設(shè)備的連續(xù)正常運(yùn)行，需要安裝自動(dòng)清灰系統(tǒng)。（1） 普通聲導(dǎo)管實(shí)踐證明，在鍋爐負(fù)壓穩(wěn)定的區(qū)域，聲導(dǎo)管部位不會(huì)堵灰。在運(yùn)行正常的鍋爐上，這種區(qū)域占有60%以上的比例，因此，本系統(tǒng)中通常大部分測(cè)點(diǎn)采用這種普通聲導(dǎo)管。普通聲導(dǎo)管的外形見圖5A。（2） 清灰聲導(dǎo)管清灰聲導(dǎo)管是專門為易于堵灰和結(jié)焦區(qū)域安裝測(cè)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，清灰聲導(dǎo)管留有通入低壓風(fēng)源的接口，用以克服爐內(nèi)正壓，確保監(jiān)測(cè)通道暢通。清灰聲導(dǎo)管的外形見圖5B。傳感器安裝_位置 傳感器安裝位置圖5鍋爐泄漏監(jiān)測(cè)聲導(dǎo)管外形圖本系統(tǒng)早期的清灰風(fēng)源采用壓縮空氣，但是由于壓縮空氣的風(fēng)源噪聲太大，嚴(yán)重影響泄漏監(jiān)測(cè)，因此只能采用電磁閥控制的斷續(xù)清灰方式，在清灰停止期間進(jìn)行泄漏監(jiān)測(cè)，這是沒有辦法的辦法。本系統(tǒng)目前采用送風(fēng)機(jī)出口風(fēng)源進(jìn)行低風(fēng)壓、小流量、不間斷的清灰方式，目的在于堵塞爐內(nèi)正壓，取得了良好的效果。清灰裝置不但能夠防止聲導(dǎo)管內(nèi)積灰、堵塞，還可以有效避免煙氣對(duì)傳感器元件的腐蝕，保障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。清灰用總風(fēng)量小于300M3/h，約占鍋爐總用風(fēng)量的千分之一不到，對(duì)鍋爐燃燒無影響。本系統(tǒng)全部聲導(dǎo)管均有機(jī)械清灰孔，可以方便地進(jìn)行人工清灰、打焦。12?20號(hào)的10個(gè)測(cè)點(diǎn)，采用特殊的聲導(dǎo)管（見圖5B）。

由于不知道鍋爐與風(fēng)機(jī)之間的相對(duì)位置，及風(fēng)源管路敷設(shè)中其它鍋爐輔機(jī)的布置情況，因此無法估算風(fēng)源管路的長(zhǎng)度和走向。特殊聲導(dǎo)管與防腐清灰裝置風(fēng)管的連接（見圖6）。風(fēng)源垂直管可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況布置，風(fēng)源水平管可布置在測(cè)點(diǎn)上部的鋼梁下方。具體安裝時(shí)，本公司將派出技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。單支聲導(dǎo)管的連接參看圖7。圖7單支聲導(dǎo)管清灰風(fēng)管結(jié)構(gòu)圖通常清灰風(fēng)源要求其風(fēng)壓高于2000Pa，如果風(fēng)壓低于1500Pa，則各清灰聲導(dǎo)管的風(fēng)壓不均勻，如果風(fēng)壓高于7000Pa，其噪聲將嚴(yán)重影響泄漏監(jiān)測(cè)，則必須在清灰管道中加入本公司專用的通風(fēng)減壓裝置。采用自動(dòng)清灰系統(tǒng)能夠防止聲導(dǎo)管內(nèi)積灰、堵塞，還可以有效避免煙氣對(duì)傳感器元件的腐蝕，保障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

12.7系統(tǒng)電纜接線單臺(tái)BLD型鍋爐承壓管泄漏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電纜接線，見圖8的系統(tǒng)接線示意圖。為了節(jié)約電纜，系統(tǒng)的電纜連接采用中間接線盒方式，同時(shí)也便于維護(hù)的目的。從每一個(gè)測(cè)點(diǎn)敷設(shè)一根3或4芯電纜全所確定接線盒，再?gòu)慕泳€盒敷設(shè)一條多芯的熱工信號(hào)電纜至監(jiān)測(cè)機(jī)柜。接線盒至監(jiān)測(cè)機(jī)柜的電纜芯數(shù)為：該接線盒所包含的傳感器個(gè)數(shù)X2+2。接線電纜均采用KVV型普通熱工信號(hào)電纜，傳感器輸出信號(hào)為4?20mA的電流信號(hào)，不必使用屏蔽電纜傳感器<21—信號(hào)端，既CX-1端，(X為某一通道)傳感器<22一公共端，既CX-2端，傳感器+15V供電電源3—檢測(cè)端，既CX-3端，檢測(cè)信號(hào)輸入端圖9傳感器外形及引出線說明此外本系統(tǒng)還應(yīng)連接如下信號(hào)。TOC\o"1-5"\h\z主蒸汽流量輸入信號(hào)：4?20mA 1路接點(diǎn)報(bào)警輸出信號(hào)： 5A常開接點(diǎn)2路吹灰系統(tǒng)啟停輸入信號(hào)：1A