隨着發電技術的發展,小型機組逐步被淘汰,超臨界、超超臨界的發電機組越來越多,現代發電廠鍋爐已進入大容量、高參數時代。鍋爐工作管介質壓力不斷提高,鍋爐四管的泄漏、泄爆威脅也更為嚴重。鍋爐一旦發生泄漏,停機停爐在所難免,不僅直接影響電廠經濟效益,威脅人身安全,甚至會影響電網的安全平穩運行。
有統計數據表明多數鍋爐泄漏事故都是由微小泄漏逐漸發展而來,同時泄漏發生時形成的高速高壓射流會對區域內的其他管排造成連鎖損傷。因此對於鍋爐泄漏的持續監控,早期識別對於縮小損傷規模、妥善制定檢修計劃、縮短檢修時間具有重要意義。
現有技術分析
目前既有的泄爆監控手段主要分為三種:
基於人工的現場巡視檢查;
基於DCS/SIS盤面數據的人工分析;
基於聲音特徵的泄爆監聽。
實際工作中,因鍋爐泄爆的識別判斷關係重大,通常需要多手段進行交叉驗證。而通過統計國內幾大發電集團2017-2019年上百篇泄漏分析報告,可以基本認為在率先識別率上三種監控識別手段各佔三分之一,三種監控手段在某些具體場景上都具備一定的優勢。然而三種監控識別手段也都存在這一些各自的弊端。
其中,基於人工的現場巡視存在時間間隔、時效性差、泄爆發生時容易造成人身傷害;基於DCS/SIS盤面數據的人工分析對運行人員的工作經驗、專注程度要求極高,實際工作環境下也難以做到24小時的無間斷監控;基於聲音特徵的泄爆監聽造價高昂施工難度大,同時存在監控死角與穩定性問題。
綜合解決方案
河北雲酷科技“鍋爐防磨防爆可視化管理系統”圍繞電廠實際管理理論與方法,以信息技術賦能傳統管理業務,為電廠鍋爐防磨防爆管理在“一個平台”、“三類台帳”基礎之上提供“多種輔助工具”支持。在鍋爐四管泄漏監控識別功能開發上,針對現有技術手段進行技術升級賦能。(防磨防爆系統簡介:點擊查看)
其中一期已經開發完成部分包括:“鍋爐泄漏聽診APP”與“基於DCS/SIS盤面數據的計算機智能泄漏監控模塊”。二期“基於物聯網技術的鍋爐四管泄爆固定監聽設備系統”正在研發過程當中。
眾所周知,鍋爐發生泄漏時會產生高頻聲波,傳統巡檢過程中通過人耳進行泄漏判斷與定位。但人耳對高頻波段聲音敏感度有限,同時相比於圖形,人類對聲音的定量描述能力相對較差。“鍋爐泄漏聽診APP”通過外接高靈敏度的聲音聽診探頭,結合APP頻譜分析界面,輔助巡檢人員快速進行泄漏識別,定位露點區域。
為解決傳統基於DCS/SIS盤面數據的人工泄漏監控依賴主觀經驗和無法持續監控的問題,我公司防磨防爆可視化管理系統泄爆監控模塊首先建立包括:積分水平衡、積分補水平衡、煙氣温度、煙温平衡、爐膛負壓、引風機功耗、金屬壁温、受熱面進出口壓差、煙氣濕度等指標的泄漏監控指標體系。基於大數據分析技術利用海量歷史運行數據,訓練監控模型,提取健康工況與泄爆工況的指標特徵,進行泄爆風險的實時評估。復現人工監控能力的同時達到24h無間斷監控。在泄爆發生時也為管理人員分析泄爆發展趨勢提供了指標追溯分析工具。
現有基於聲音的泄爆監聽系統成本高、施工難度大,主要體現在安裝過程中需要進行大量的現場電力與信號網絡佈線。同時安裝過程中需要破壞鍋爐水冷壁、包牆等壁面保温層、並進行打孔、焊接等改造工作。
未來雲酷科技將通過物聯網技術對現有泄爆監聽系統進行升級改造,通過無線技術取消現場佈線,降低安裝維護成本與難度,並實現監聽系統數據與鍋爐防磨防爆可視化管理系統的有效整合。