烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置的制作方法

1.本实用新型属于火电厂技术领域，涉及烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警系统。


背景技术：

2.燃煤锅炉工作时会产生大量高温烟气，需要经连接在锅炉后方的烟气处理系统处理后才能进行排放。低温省煤器(又被称为烟气冷却器)是烟气处理系统中广泛应用的辅助设备，它包括外壳以及固定于外壳内的换热组件，外壳两端连接烟道，烟气从锅炉尾部烟道进入低温省煤器的外壳内，然后与换热组件内的换热管相接触，烟气热量传递给换热管内的凝结水，从而达到降低锅炉机组排烟温度及烟气余热回收利用的作用，同时还可避免因为烟气温度过高而影响到电除尘效率。由于腐蚀、磨损或设备缺陷等原因，换热组件在运行一段时间后容易出现凝结水的泄漏现象，而低温省煤器后端连接电除尘器，在出现泄漏现象后凝结水会在烟道内部负压的作用下流入电除尘器内对其工作造成影响。
3.为此，中国专利公开了申请号为201320859636.2的一种余热回收换热器泄露检测装置，它包括电极式浸水变送器及蓄水槽；其中，蓄水槽设置于余热回收换热器背风侧的烟道的底部，电极式浸水变送器设置于蓄水槽内，电极式浸水变送器与一dcs系统连接。其原理为：当出现泄漏时，凝结水向背风侧流动而会部分流入蓄水槽内，然后由电极式浸水变送器检测到浸水信号并传输到dcs系统，再由dcs系统进行报警。
4.又例如申请号为201520076114.4的余热回收换热器泄露检测装置，它包括高温湿度传感器及振荡控制器，其中在余热回收换热器的迎风侧和背风侧的烟道内分别设置高温湿度传感器，高温湿度传感器是布置于余热回收换热器两侧的烟道的底部，高温湿度传感器具有梳状探测面，每组高温湿度传感器是由两个高温湿度传感器的梳状探测面对插构成，振荡控制器布置在烟道外并与高温湿度传感器连接以对检测到的湿度信号进行处理。它通过检测余热回收换热器两侧的烟道的底部的湿度，能够快速、有效的检测出余热回收换热器的泄露情况。
5.然而，无论是上述哪一种方式，其检测点均是设置于烟道内，而众所周知的是烟道内的工作环境比较恶劣，不仅有较高温度的烟气，而且尤其是在这一段烟道内因为烟气热交换而会存在有大量的水汽，水汽会凝结成水，导致检测精度受到很大的影响，且可靠性较差。另外，低温省煤器可能出现泄漏的位置较多，上述两种方式并不能实现大范围的检测。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置，解决了检测精度低的问题。
7.烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置，低温省煤器包括外壳以及设于外壳内的换热组件，本检漏装置包括湿度仪及具有报警功能的控制器，其特征在于，本检漏装置还包括内部设有液位计的集水器以及设置于外壳外且与外壳内腔相连通的检漏管，外壳内
设有位于换热组件下方且倾斜设置的导向面，导向面能将液态介质导入检漏管内，湿度仪与集水器依次设于检漏管上，当湿度仪检测到的湿度值大于设定值且集水器内的液面高于液位计时控制器报警。
8.当换热组件处有凝结水泄漏时，凝结水向下落在导向面上并经导向面导入检漏管中，然后凝结水会沿着检漏管流入集水器内。泄漏的凝结水流过检漏管时，湿度仪检测到的湿度值会增大，同时泄漏的凝集水会不断注入集水器内，当湿度仪检测到的湿度值大于设定值且集水器内的泄漏凝结水液面高于液位计时控制器会进行报警。相比于仅通过湿度值变化来作为报警逻辑而言，本检漏报警装置通过将控制器的报警逻辑设置为湿度值与液面高度相结合，由此消除了因湿度值容易受环境因素影响而易引发误报警的情况，提高了检漏报警的精度和及时性。而且，通过导向面的设置，使得无论换热组件上何处产生泄漏都能进行及时、精准的报警；并且检漏范围也更广，基本能覆盖低温省煤器内的所有泄漏风险区域。进一步地，采用双逻辑判断方式，以湿度仪出现故障为例，若集水器内液面超过液位计，工作人员可从后台监测到液位计满足报警条件但未报警的情况，这样工作人员就可以去现场进行勘察，从而及时了解泄漏情况。
9.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的外壳底部连接有排冲洗水管，导向面与排冲洗水管相配合，排冲洗水管上设有控制阀一，检漏管连接于排冲洗水管上高于控制阀一位置处，检漏管上设有控制阀二，湿度仪位于控制阀二与集水器之间。
10.低温省煤器在检修时，需要对换热组件进行冲洗以清理附着于其表面的灰尘，因此低温省煤器的底部都会连接有一根排冲洗水管以使冲洗水能顺利排出低温省煤器外。由于冲洗水管是用于排冲洗水的，因此意味着当换热组件出现泄漏时，泄漏的凝结水也自然会汇集流入到排冲洗水管内，因此只需将检漏管与冲洗水管相连通，就可以使泄漏的凝结水顺利地流入检漏管内以方便地进行精准的检漏报警。
11.当烟气处理系统正常工作时打开控制阀二，使泄漏的凝结水能顺利流入检漏管内，以实现检漏报警。而在低温省煤器进行常规检修冲洗过程时，只需将控制阀二关闭，就可以切断检漏管与排冲洗水管之间的联系，使冲洗水只能从排冲洗水管流出，避免控制器处于误报警。
12.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的外壳底部贯穿设置有与排冲洗水管相配合的放水口，导向面的最低处与放水口相衔接。
13.导向面与放水口相衔接，而放水口与排冲洗水管相配合，那么无论是换热组件上的何处出现泄漏，泄漏的凝结水都能通过导向面汇集到放水口处并直接进入到排冲洗水管内，然后进入检漏管内以实现检漏报警。
14.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的导向面为外壳的内腔底壁。
15.为了方便冲洗水的汇集，有些低温省煤器的外壳(在实际中也直接作为烟道使用)内腔底壁会直接设置为倾斜状，这样冲洗水能通过斜度自动汇集到放水口内并借助排冲洗水管排出。本检漏报警装置直接利用了现有低温省煤器外壳内腔倾斜的底壁作为导向面并配合现有的排冲洗水管，使得换热组件上的任何位置出现泄漏时，泄漏的凝结水都能依靠该低温省煤器的现有结构自动流入到检漏管内进行检漏，保证了检漏的及时性和精度。
16.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，作为另一种技术方案，所述的外壳内腔底壁为平面，外壳内腔底壁固连有倾斜的导向板，导向面为导向板的上侧面。
17.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的集水器呈透明状。
18.集水器呈透明状，能方便工作人员在现场直接通过肉眼观察到。
19.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的集水器底部连接有支管一，支管一上设有控制阀三。
20.打开控制阀三，集水器内的泄漏水能通过支管一排掉。正常情况下，控制阀三处于关闭状态，虽然集水器与控制阀三之间有一段距离，但由于凝结水泄漏时的速度和流量很大，泄漏的凝结水会很快注满控制阀三与集水器之间的支管一，因此并不会影响到检漏报警的精度和及时性。
21.而且，在烟气处理系统正常工作时，烟气内会含有水汽，水汽可能会顺着检漏管进入集水器内并在集水器内壁上凝结形成水，这部分水会流入控制阀三与集水器之间的支管一内，从而避免其留在集水器内而对检漏报警的精度造成影响。由于烟气温度比较高，而检漏管与外壳内腔相连通，虽然水汽凝结形成的水会流入控制阀三与集水器之间的支管一内，但在烟气的高温作用下这部分水最终会逐渐烘干蒸发掉，确保检漏报警精度不会失真。
22.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的集水器上高于液位计位置处连接有支管二，支管二上沿远离集水器方向依次连接有干燥器与控制阀四。
23.在烟气处理系统的正常工作情况下，操作控制阀四处于常开状态，由于系统内沿烟气流动方向存在负压，因此外部空气得以通过支管二、集水器、检漏管及排冲洗水管进入外壳内，这样能够防止烟气中的灰、粉尘等将放水口、排冲洗水管及检漏管堵塞，从而保证凝结水泄漏时能顺利流入集水器内触发报警。此外，支管二上还连接有干燥器，利用干燥器能够对外部空气中的水汽进行干燥，从而避免对检漏报警的精度造成影响，使本检漏报警装置更加严谨、可靠。
24.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的支管二上于干燥器与控制阀四之间设有单向阀，单向阀沿干燥器向控制阀四的方向关闭。
25.单向阀沿干燥器向控制阀四的方向关闭，意味着外部空气在烟气系统工作时的负压作用下能顺利吸入，而存在泄漏情况时泄漏的凝结水又无法在集水器中通过支管二向外进行泄漏。
26.在上述的烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置中，所述的支管二的管径小于排冲洗水管的管径。
27.在常规的方式中，都是在烟气处理系统正常工作时保持排冲洗水管处于常开状态以吸入空气，但是排冲洗水管的管径很大导致会有大量的空气被吸入，这样会造成换热组件低温腐蚀。而在本检漏报警装置中，利用控制阀四常开来使空气从支管二处吸入而不再从排冲洗水管处吸入，而支管二又仅用于吸入空气，因此其管径可设置得很小，这样可以改善换热组件的低温腐蚀情况。
28.与现有技术相比，本烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置具有以下优点：
29.1、通过将控制器的报警逻辑设置为湿度值与液面高度相结合，由此消除了因湿度
值容易受环境因素影响而易引发误报警的情况，提高了检漏报警的精度和及时性，而且还可在现场通过集水器直观地掌握泄漏情况；
30.2、通过导向面的设置，使得无论换热组件上何处产生泄漏都能进行及时、精准的报警，检漏范围也更广，基本能覆盖低温省煤器内的所有泄漏风险区域；
31.3、合理地利用了低温省煤器的原有结构，且整个检漏报警装置均设置于低温省煤器外，改造难度低。
附图说明
32.图1是本烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置的示意图。
33.图中，1、低温省煤器；1a、外壳；1a1、导向面；1a2、放水口；1b、换热组件；2、排冲洗水管；3、控制阀一；4、湿度仪；5、集水器；6、检漏管；7、液位计；8、控制阀二；9、支管一；10、控制阀三；11、支管二；12、干燥器；13、过滤器；14、控制阀四；15、单向阀。
具体实施方式
34.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
35.实施例一
36.如图1所示，烟气处理系统中低温省煤器的检漏报警装置，低温省煤器1包括外壳1a以及设置于外壳1a内的换热组件1b，外壳1a底部连接有排冲洗水管2且排冲洗水管2上设置有控制阀一3，外壳1a两端分别会连接烟道，因此实际使用时外壳1a也是作为烟道一部分使用。其中，外壳1a底部贯穿设置有放水口1a2，排冲洗水管2垂直布置，排冲洗水管2的上端连接于放水口1a2处。外壳1a内设有导向面1a1，导向面1a1位于换热组件1b的下方，且导向面1a1的最低处与放水口1a2相衔接。在本实施中，导向面1a1为外壳1a的内腔底壁。
37.如图1所示，本检漏报警装置包括控制器、湿度仪4、集水器5以及检漏管6，检漏管6一端连接于排冲洗水管2上高于控制阀一3的位置处，湿度仪4与集水器5依次设于检漏管6上，集水器5具体连接于检漏管6的端部，集水器5内设有液位计7，湿度仪4与集水器5能将检测到的信号发送至控制器处，当湿度仪4检测到的湿度值大于设定值并且集水器5内的液面高于液位计7时控制器报警。检漏管6上还设有控制阀二8，湿度仪4位于控制阀二8与集水器5之间。具体来说，控制器为dcs控制系统，湿度仪4的对应设定值为湿度达到50％。
38.烟气处理系统处于工作状态下，将控制阀一3关闭且将控制阀二8打开。当换热组件1b出现泄漏时，泄漏的凝结水向下落并通过导向面1a1汇集到排冲洗水管2内，由于控制阀一3关闭，因此当泄漏的凝结水在排冲洗水管2内注满至检漏管6处时，泄漏的凝结水会流入检漏管6内，并最终流入到集水器5内。泄漏的凝结水流过检漏管6时，湿度仪4检测到的湿度值会增大，同时泄漏的凝集水会不断注入集水器5内，当湿度仪4检测到的湿度值大于设定值且集水器5内的泄漏凝结水液面高于液位计7时控制器会进行报警。
39.相比于仅通过湿度值变化来作为报警逻辑而言，本检漏报警装置通过将控制器的报警逻辑设置为湿度值与液面高度相结合，消除了因湿度值容易受环境因素影响而易引发误报警的情况，特别是烟气中有时还会混有水汽而进一步影响到湿度仪4，因此大大地提高了检漏报警的精度和及时性。而且，通过导向面1a1的设置，使得无论换热组件1b上何处产
生泄漏都能进行报警，因此检漏范围也更广。
40.进一步地，如图1所示，集水器5呈瓶状且为透明，检漏管6连接于集水器5的顶部中心处。集水器5底部连接有支管一9，支管一9上设置有控制阀三10。集水器5上高于液位计7位置处连接有支管二11，支管二11上沿远离集水器5方向依次连接有干燥器12、过滤器13及控制阀四14，支管二11的管径小于排冲洗水管2的管径。干燥器12与过滤器13可直接从市场上进行购买得到，同时控制阀一3、控制阀二8、控制阀三10及控制阀四14均为具备截止功能的常规阀门。在烟气处理系统的正常工作情况下，操作控制阀四14处于常开状态，由于系统内沿烟气流动方向存在负压，因此外部空气得以通过支管二11、集水器5、检漏管6及排冲洗水管2进入外壳1a内，这样能够防止烟气中的灰、粉尘等将放水口1a2、排冲洗水管2及检漏管6堵塞，从而保证凝结水泄漏时能顺利流入集水器5内触发报警。而支管二11上的干燥器12和过滤器13可以对外部空气中的水汽进行干燥和过滤，避免外部因素对检漏报警的准确性造成影响。支管二11上还设有单向阀15，单向阀15位于过滤器13与控制阀四14之间，且单向阀15沿干燥器12向控制阀四14的方向关闭。
41.实施例二
42.本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，外壳1a内腔底壁为平面，外壳1a内腔底壁固连有倾斜的导向板，导向面1a1为导向板的上侧面。
43.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。