鍋爐高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)

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在線監(jiān)測系統(tǒng)

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產(chǎn)品詳情

1. 概述

火力發(fā)電廠煤粉燃燒鍋爐為降低NOx排放均采用空氣深度分級的低氮燃燒方式，這種燃燒方式極易造成主燃區(qū)水冷壁附近的煙氣處于缺氧狀態(tài)，從而在煙氣中產(chǎn)生較多的CO和H2 S等還原性介質(zhì)。在部分燃燒方式下也容易產(chǎn)生高溫火焰沖刷水冷壁的情況，鍋爐運行中也會經(jīng)常因為各種原因造成火焰刷墻。以上情況如出現(xiàn)在高溫區(qū)域則會使該區(qū)域水冷壁發(fā)生高溫腐蝕，使水冷壁壁厚迅速減薄對鍋爐設(shè)備的安全運行造成不利影響。

目前，一般以高溫區(qū)域水冷壁壁面附近煙氣中的H2 S、CO和O2含量作為衡量水冷壁產(chǎn)生高溫腐蝕傾向的指標，即當(dāng)H2 S和CO含量越高而O2的含量越低時則水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的可能性和腐蝕的速度就越大。為改善水冷壁高溫腐蝕，一般多采用貼壁風(fēng)等“風(fēng)包粉”的技術(shù)，即在防止火焰刷墻的同時，增加高溫腐蝕區(qū)域水冷壁壁面附近煙氣中的O2含量以降低H2 S和CO的產(chǎn)生；但若貼壁風(fēng)風(fēng)量過大又可能對鍋爐運行造成其他不利影響，因此燃燒風(fēng)量調(diào)整時需要綜合兼顧各方面的相互影響。

本系統(tǒng)通過對高溫腐蝕區(qū)域，水冷壁壁面附近煙氣中的H2 S、CO和O2含量進行實時在線巡檢，為貼壁風(fēng)等燃燒配風(fēng)的調(diào)整提供科學(xué)的依據(jù)，并可為建立水冷壁腐蝕減薄速度和剩余壽命的判斷模型提供數(shù)據(jù)支撐。

2.工作原理與功能設(shè)計

在爐膛四面墻（四角切圓燃燒鍋爐）或前后墻（對沖燃燒鍋爐）的水冷壁上，布置煙氣取樣探頭（抽煙口）。在每面墻的同一標高上，一般布置2~3個取樣探頭，每層的所有取樣探頭抽取的煙氣送入同一個分析儀中進行在線巡檢（或指定監(jiān)測），即每層的煙氣在線監(jiān)測的所有取樣設(shè)備組成1套系統(tǒng)。

每臺鍋爐可根據(jù)需要確定布置層數(shù)（套數(shù)），也可將每面墻上所有取樣探頭抽取的煙氣送入同一個分析儀中進行在線巡檢或指定監(jiān)測，設(shè)備組成1套系統(tǒng)。

煙氣在線分析系統(tǒng)能自動、連續(xù)、準確、可靠地分析煙氣中CO/H2S/O2氣體的濃度含量。采用PLC可編程序控制器，實現(xiàn)多點位巡檢或指定監(jiān)測，自動控制系統(tǒng)的采樣、排水、探頭吹掃、故障監(jiān)測并處理等操作。系統(tǒng)正常運行期間能提供氣體濃度的4~20mA標準輸出信號與RS485（Modbuus-RTU）輸出。該系統(tǒng)的分析儀器的傳感器采用進口光源和檢測器，采取氣室恒溫加熱可避免因外界溫度變化對分析結(jié)果的干擾。

該系統(tǒng)技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)簡明、測量準確、反應(yīng)速度快、部件性能可靠、自動化程度高、操作簡便、維護量小、自診斷保護功能強，帶有豐富的伴熱溫度報警、缺儀表風(fēng)報警、采樣堵塞負壓高報警、樣氣流量報警、分析前濕度報警等，可有效監(jiān)控電加熱溫度、氣路堵塞、流量下降等問題，同時自動連鎖系統(tǒng)運行啟停，故障解除后自動恢復(fù)運行。

3.系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由：取樣探頭、反吹裝置、煙氣處理裝置、抽氣泵、傳感器、PLC、顯示屏及配套所需的閥門、流量計和伴熱裝置等組成。其中，煙氣處理裝置、抽氣泵、傳感器、PLC級顯示屏等均布置在主控制機柜中。

1）取樣探頭

取樣探頭為煙氣專用采樣器，可有效阻截粉塵顆粒。材料采用316L不銹鋼，耐腐蝕、耐高溫（800℃)。

過濾精度：5um（根據(jù)粉塵量而定）

過濾能力：≦100g/Nm3

過濾效率：達到99.9%

由于取樣探頭過濾精度高、效果好，系統(tǒng)只需二級過濾就能達到系統(tǒng)要求從

而維護量小、響應(yīng)時間短。

2）反吹裝置

鍋爐煙氣的含塵量，一般在20~50g/Nm3，取樣探頭中的過濾器經(jīng)過一段時間的運行后需要進行反吹以清除積灰；同時抽煙口也可能出現(xiàn)結(jié)焦或積灰堵塞的情況，此時需要對抽煙口進行強力吹掃以消除堵塞。反吹裝置主要為取樣探頭和抽煙口提供吹掃氣源，并實現(xiàn)吹掃程序的控制。

取樣探頭采用獨立的空氣吹掃技術(shù)，分為內(nèi)吹掃與外吹掃，徹底把過濾的雜質(zhì)及堵塞抽煙口的結(jié)焦反吹回到爐膛中，達到除塵防結(jié)焦效果，維護成本低。

吹掃氣源應(yīng)為潔凈工業(yè)儀表用壓縮空氣，壓力0.6~0.8MPag。

每面墻的2~3個取樣探頭的反吹掃裝置集中布置在一個就地反吹箱中。

每個取樣探頭的內(nèi)吹掃與外吹掃的管路上均設(shè)置有電磁閥（進口品牌），每個取樣探頭可單獨吹掃，可確保吹掃空氣的動量以達到吹掃效果。

吹掃氣源經(jīng)過加熱可保證溫度大于100℃,以防止吹掃時使積灰板結(jié)。

3）主控制機柜

關(guān)鍵部件采用進口或國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，如氣體分析儀傳感器、探頭過濾芯、取樣抽氣真空泵、取樣電動球閥、蠕動泵及PLC等。

分析模塊為NDIR恒溫紅外氣體分析模塊（CO）、TDLAS激光模塊（H2 S）和TDLAS激光模塊（O2），該模塊分析儀測量精確、性能穩(wěn)定可靠，響應(yīng)時間快，智能化程度高。

分析儀有電源、系統(tǒng)故障報警接點輸出至DCS中報警；分析系統(tǒng)的冷凝液排放、測量儀校零等操作為全自動；分析儀有溫度、壓力補償功能以保證穩(wěn)定的測量精度。

4）主要性能指標

l 零點漂移： CO：≤± 1%FS/7d ，H2 S+O2：≤± 1%FS/12 月

l 量程漂移： CO：≤± 1%FS/7d ，H2 S+O2：≤±2%FS/12 月