CN104864384B - 省煤器设备、省煤器泄漏预警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种省煤器设备、省煤器泄漏预警装置及方法。省煤器泄漏预警装置包括覆盖所述省煤器进烟侧并与所述省煤器该进烟侧的管道正对平行的管道单元、分别设置在所述管道单元的进口处和出口处的进口控制阀和出口控制阀、以及设置在所述管道单元上的用于连接打压机的打压口；所述管道单元的进口、出口和打压口均位于所述省煤器的外部。本发明通过打压试验获取省煤器的相关状况信息，及早发现省煤器可能存在的爆管泄漏倾向，利于对存在的有爆管倾向的省煤器采取一定措施，确保省煤器及锅炉的安全运行。

Description

省煤器设备、省煤器泄漏预警装置及方法

技术领域

本发明涉及省煤器的预警技术领域，具体涉及一种省煤器设备、省煤器泄漏预警装置及方法。

背景技术

省煤器是承压类特种设备-锅炉的重要安全部件，省煤器按其结构形式分为：钢管式和铸铁式。其中，钢管式省煤器广泛应用于高参数、大容量锅炉。省煤器在锅炉中布置位置主要在尾部烟道，其工作特点是：管内工作介质为一定压力的水，管外工作介质为高温烟气。省煤器结构特点是：由多根无缝钢管弯制而成，钢管在上下、左右按一定间距排列布置。由于高温烟气中含有大量灰分颗粒，在锅炉运行时，会造成钢管式省煤器的磨损直至爆管、泄漏。据相关事故统计，钢管式省煤器的磨损造成爆管、泄漏事故占锅炉运行事故的30％左右，钢管式省煤器的安全运行已直接影响到锅炉的安全运行。

为确保锅炉的安全运行，国家对锅炉进行强制、法定的定期检验，钢管式省煤器是检验项目之一。但在日常检验中，由于省煤器布置的位置空间狭小，检验时无法进行有效检测，使开展了近几十年的锅炉检验，都无法保证省煤器的安全运行。

发明内容

本发明要解决的一技术问题在于，提供一种能够预测并及早发现省煤器可能存在的爆管泄漏倾向，确保省煤器及锅炉安全运行的省煤器泄漏预警装置及方法。

本发明要解决的另一技术问题在于，提供一种具有泄漏预警装置的省煤器设备。

本发明解决其一技术问题所采用的技术方案是：提供一种省煤器泄漏预警装置，按烟气的流动方向安装在省煤器的进烟侧，该泄漏预警装置包括覆盖所述省煤器进烟侧并与所述省煤器该进烟侧的管道正对平行的预警管道单元、分别设置在所述预警管道单元的进口处和出口处的进口控制阀和出口控制阀、以及设置在所述预警管道单元上的用于连接打压机的打压口；所述预警管道单元的进口、出口和打压口均位于所述省煤器的外部。

优选地，所述预警管道单元包括与所述省煤器进烟侧的多排管道一一对齐相平行的多排预警管道。

优选地，所述预警管道单元还包括位于所述省煤器外部的进口集箱和出口集箱，所述多排预警管道的进口端连接所述进口集箱，所述多排预警管道的出口端连接所述出口集箱；

所述进口控制阀设置在所述进口集箱的进口处，所述出口控制阀设置在所述出口集箱的出口处，所述打压口设置在所述进口集箱或所述出口集箱上。

优选地，所述预警管道为采用与所述省煤器管道相同的管道形成。

优选地，所述预警管道单元的进口和出口在所述省煤器外部位于同一侧或不同侧；

所述打压口与所述进口或出口在同一侧或不同侧。

优选地，该泄漏预警装置还包括设置在所述打压口处、控制所述打压口启闭的打压控制阀。

优选地，该泄漏预警装置还包括设置在所述预警管道单元上并位于所述省煤器外部的压力表。

本发明还提供一种省煤器泄漏预警方法，在省煤器停运时操作，包括以下步骤：

S1、将介质注满省煤器进烟侧的预警管道单元内部，并将所述预警管道单元的进口和出口关闭；

S2、通过所述预警管道单元上的打压口对所述预警管道单元内部进行打压；

S3、观察所述预警管道单元。

优选地，所述步骤S1中，所述介质与省煤器内工作介质相同；

所述步骤S2中，采用分段式进行打压，该步骤S2包括：

S2-1、缓慢打压使所述预警管道单元内部压力升至所述预警管道单元的预设承受压力；在所述预警管道单元无裂管、爆管情况下执行步骤S2-2；

S2-2、迅速打压使所述预警管道单元内部压力升至所述预警管道单元预设承受压力的1.5倍，保压20分钟；

S2-3、将所述预警管道单元内部压力降至所述预警管道单元的预设承受压力。

本发明解决其另一技术问题所采用的技术方案是：提供一种省煤器设备，包括省煤器以及以上任一项所述的泄漏预警装置，所述泄漏预警装置安装在所述省煤器的进烟侧。

本发明中，通过对省煤器进烟侧的预警管道单元打压试验获取省煤器的相关状况信息，预测并及早发现省煤器可能存在的爆管泄漏倾向，利于对存在的有爆管倾向的省煤器采取一定措施，确保省煤器及锅炉的安全运行。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的省煤器泄漏预警装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明一实施例的省煤器泄漏预警装置，按烟气的流动方向(如图中箭头A所示)安装在省煤器10的进烟侧。根据烟气流动方向，省煤器10的进烟侧为整个省煤器10中烟气流速最大、烟气中粉尘浓度最高的位置，所造成的磨损最大，工况最为恶劣，因此将泄漏预警装置安装在省煤器10的进烟侧，能够准确预测省煤器10可能存在的爆管泄漏倾向。

该泄漏预警装置包括预警管道单元20、进口控制阀30、出口控制阀40以及打压口50。预警管道单元20覆盖在省煤器10进烟侧并与省煤器10该进烟侧的管道11正对平行，该预警管道单元20的进口21、出口22位于省煤器10的外部，方便介质的注入及排出。进口控制阀30和出口控制阀40分别设置在预警管道单元20的进口21处和出口22处，以分别控制进口21和出口22的启闭。打压口50设置在预警管道单元20上并位于省煤器10的外部，用于连接打压机，以对预警管道单元20内部进行打压试验。

其中，对应省煤器10进烟侧的多排管道11，预警管道单元20包括与多排管道11一一对齐相平行的多排预警管道23，以将省煤器10的该多排管道11一一覆盖。多排预警管道23之间的间距排列对应省煤器10的该多排管道11布置。

另外，预警管道23为采用与省煤器10管道11相同的管道形成，从而预警管道23在外径、厚度、材质等方面与省煤器10的管道11相同，使得对预警管道23打压后，从预警管道23的是否有爆裂等情况可预测省煤器10管道11可能存在的爆管泄漏倾向等情况。该泄漏预警装置适用于钢管式省煤器，预警管道23采用与钢管式省煤器相同的钢管形成。

预警管道单元20的进口21和出口22在省煤器10外部位于同一侧或不同侧，具体可根据实际情况设置。介质从该进口21流入到预警管道单元20内，后续可从出口22排出。介质与省煤器10的工作介质相同，通常为水且无压。进口21和/或出口22上通过连接水泵将水泵入及排出预警管道单元20。

打压口50可与进口21在同一侧或不同侧，也可与出口22在同一侧或不同侧，具体可根据实际情况设置。

预警管道单元20还包括位于省煤器10外部的进口集箱24和出口集箱25，多排预警管道23的进口端连接进口集箱24，多排预警管道23的出口端连接出口集箱25。进口控制阀30设置在进口集箱24的进口处，出口控制阀40设置在出口集箱25的出口处，打压口50设置在进口集箱24或出口集箱25上。在本实施例中，进口集箱24和出口集箱25分别位于省煤器10外的相对两侧。进口集箱24和出口集箱25作为该预警管道单元20的汇总结构，介质从外部引入进口集箱24中，再通过进口集箱24分别注入到多排预警管道23内；介质排出时，从出口集箱25排出。进口集箱24和出口集箱25可采用与预警管道23相同材质的材料制成，在厚度方面可相同或大于预警管道23的厚度。

该泄漏预警装置还包括设置在打压口50处的打压控制阀60，用于控制打压口50启闭。在本实施例中，打压口50上连接有打压管道51，打压控制阀60设置在该打压管道51上。打压口50通过打压管道51连接打压机。

进一步地，该泄漏预警装置还包括设置在预警管道单元20上的压力表70，该压力表70位于省煤器10外部，用于显示预警管道单元20内的压力情况。压力表70可在预警管道单元20上靠近其出口21处、进口22处或打压口50处，例如可位于进口集箱24或出口集箱25上、或位于预警管道23和进口集箱24之间、或位于预警管道23和出口集箱25之间。

在锅炉定期的检验或日常检查中，可通过该泄漏预警装置对省煤器10进行检测。检测时，锅炉及省煤器10停止运行，通过对预警管道单元20注满介质(无压水)后打压来观察预警管道单元20的情况，观察是否出现有裂缝甚至爆管等情况来预测省煤器10管道11的倾向。在省煤器10管道11可能存在的爆管泄漏倾向时，工作人员可及早采取相应措施应对，以确保省煤器10及锅炉的安全运行。

在锅炉及省煤器的正常运行中，该泄漏预警装置的打压口50关闭，可通入介质而与省煤器10相对独立运行，烟气则先通过预警管道单元20再至省煤器10。为保障安全，通入泄漏预警装置的预警管道单元20中的介质为无压水，不同于通入省煤器10内的高压水。

该泄漏预警装置实际运行时，工作压力为大气压力，确保其介质水温小于标准沸点温度。为确保水温小于标准沸点温度，可通过预警管道23内介质的流速控制。运行时介质会吸收热量，为实现节能环保，可将该热量进行回收。

参考图1，本发明一实施例省煤器泄漏预警方法，在省煤器10停运时操作，可包括以下步骤：

S1、将介质注满省煤器10进烟侧的预警管道单元20内部，并将预警管道单元20的进口21和出口22关闭。该步骤S1中，介质与省煤器10内工作介质相同，通常为水；具体地，介质采用无压水。

S2、通过预警管道单元20上的打压口50对预警管道单元20内部进行打压。

该步骤S2中，采用分段式进行打压，可包括：

S2-1、缓慢打压使预警管道单元20内部压力升至预警管道单元20的预设承受压力(工作压力)。在预警管道单元20无裂管、爆管等异常情况下执行步骤S2-2；当预警管道单元20发生裂管、爆管等异常情况时，则预测到省煤器10的管道11存在裂管、爆管等倾向，则该采取相应措施应对。

S2-2、迅速打压使预警管道单元20内部压力升至预警管道单元预设承受压力的1.5倍，保压20分钟。

S2-3、将预警管道单元20内部压力降至预警管道单元20的预设承受压力。

该步骤S2中，例如预警管道单元20的工作压力为2MPa时，则先缓慢打压至预警管道单元20内部压力升至2MPa，再快速打压至预警管道单元20内部压力升至3MPa，保压一段时间后最后将预警管道单元20内部降至2MPa。

S3、观察预警管道单元20。

其中，观察预警管道单元20经打压后是否合格，观察预警管道单元20是否出现有裂缝甚至爆管等情况来预测省煤器10管道11的倾向。

当预警管道单元20合格，则说明省煤器10也合格，安全可靠；当预警管道单元20不合格，则省煤器10存在一定爆管的风险。在省煤器10管道11可能存在的爆管泄漏倾向时，工作人员可及早采取相应措施应对，以确保省煤器10及锅炉的安全运行。

应理解，该省煤器泄漏预警方法可由上述的省煤器泄漏预警装置实现。

参考图1，本发明一实施例的省煤器设备，包括省煤器10以及泄漏预警装置，泄漏预警装置安装在省煤器10的进烟侧。该泄漏预警装置具体结构及设置可参照上述泄漏预警装置相关所述。

泄漏预警装置可与省煤器10形成一个整体，在正常运行时，泄漏预警装置和省煤器10的介质可来自同一水箱，水箱内的水通过不同的水泵泵至泄漏预警装置和省煤器10。其中，省煤器10通过其进口集箱12和出口集箱13供高压水进出流通；将泄漏预警装置的打压口50关闭，通过预警管道单元20上的进口21通入无压水而与省煤器10相对独立运行，并确保无压水温度在其沸点以下，烟气则先通过预警管道单元20再至省煤器10。在锅炉定期的检验或日常检查中，则通过该泄漏预警装置对省煤器10进行检测。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种省煤器泄漏预警装置，按烟气的流动方向安装在省煤器的进烟侧，其特征在于，包括覆盖所述省煤器进烟侧并与所述省煤器该进烟侧的管道正对平行的预警管道单元、分别设置在所述预警管道单元的进口处和出口处的进口控制阀和出口控制阀、以及设置在所述预警管道单元上的用于连接打压机的打压口；所述预警管道单元的进口、出口和打压口均位于所述省煤器的外部。

2.根据权利要求1所述的省煤器泄漏预警装置，其特征在于，所述预警管道单元包括与所述省煤器进烟侧的多排管道一一对齐相平行的多排预警管道。

3.根据权利要求2所述的省煤器泄漏预警装置，其特征在于，所述预警管道单元还包括位于所述省煤器外部的进口集箱和出口集箱，所述多排预警管道的进口端连接所述进口集箱，所述多排预警管道的出口端连接所述出口集箱；

所述进口控制阀设置在所述进口集箱的进口处，所述出口控制阀设置在所述出口集箱的出口处，所述打压口设置在所述进口集箱或所述出口集箱上。

4.根据权利要求2所述的省煤器泄漏预警装置，其特征在于，所述预警管道为采用与所述省煤器管道相同的管道形成。

5.根据权利要求1所述的省煤器泄漏预警装置，其特征在于，所述预警管道单元的进口和出口在所述省煤器外部位于同一侧或不同侧；

所述打压口与所述进口或出口在同一侧或不同侧。

6.根据权利要求1所述的省煤器泄漏预警装置，其特征在于，该泄漏预警装置还包括设置在所述打压口处、控制所述打压口启闭的打压控制阀。

7.根据权利要求1-6任一项所述的省煤器泄漏预警装置，其特征在于，该泄漏预警装置还包括设置在所述预警管道单元上并位于所述省煤器外部的压力表。

8.一种省煤器泄漏预警方法，在省煤器停运时操作，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将介质注满省煤器进烟侧的预警管道单元内部，并将所述预警管道单元的进口和出口关闭；

S2、通过所述预警管道单元上的打压口对所述预警管道单元内部进行打压；

S3、观察所述预警管道单元。

9.根据权利要求8所述的省煤器泄漏预警方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述介质与省煤器内工作介质相同；

所述步骤S2中，采用分段式进行打压，该步骤S2包括：

S2-1、缓慢打压使所述预警管道单元内部压力升至所述预警管道单元的预设承受压力；在所述预警管道单元无裂管、爆管情况下执行步骤S2-2；

S2-2、迅速打压使所述预警管道单元内部压力升至所述预警管道单元预设承受压力的1.5倍，保压20分钟；

S2-3、将所述预警管道单元内部压力降至所述预警管道单元的预设承受压力。

10.一种省煤器设备，其特征在于，包括省煤器以及权利要求1-7任一项所述的泄漏预警装置，所述泄漏预警装置安装在所述省煤器的进烟侧。