آشكار سازي نشت لوله بويلر در نيروگاه باارتعاش گیرAMS

conemoughآشكار سازي نشت لوله بويلر در نيروگاه باارتعاش گیرAMS
در سيستم AMsاز موجبرها [و سنسورهاي نصب شده روي ديواره بويلر و لوله هاي نوع peg finned براي شنيدن صداهاي ناشي از نشت استفاده مي شود . در نزديكي محل هر موجبر يك تقويت كننده اوليه قرار دارد كه از طريق يك كابل كواكسيال بطول ۱۵۰۰ ft به كابين سيستم متصل مي شود. سيستم AMS در اتاق پخش كار قرار داده مي شود. اين سيستم داراي يك مدار الكترونيكي

براي تقويت و فيلتر كردن سيگنالهاي ورودي مي باشد و نرم افزاري براي محدود كردن سيگنال صوتي تقويت شده در باندهاي فركانسي ۱٫۷ kHz تا ۹۰ kHz و ۲۰ Hz تا ۱ kHz دارد. اگر انرژي صوتي ايجاد شده بوسيله نشت، از يك مقدار آستانه اي معين در يك مدت زمان معين فراتر رود، سيستم سيگنال هشدار توليد مي كند.

در سيستم AMS ارزيابي قابليت اطمينان ، ميزان موثر بودن و هزينه سيستم آشكار سازي نشت مبتني بر فن آوري جديد موجبر فلز برد بود..
نتايج نشان داد كه موجبرهاي فلز برد بسيار حساستر از موج برهاي هوا برد هستند . همچنين اثبات شد كه موجبرهاي فلز برد قابليت اطمينان بيشتري نسبت به موجبرهاي هوا برد دارند و هزينه نصب آنها كمتر از موجبرهاي هوا برد مي باشد . با توجه به اين كه براي نصب موجبرهاي فلز برد نياز به وجود روزنه در كوره نيست، كاربرد اين موجبرها در كوره پايين بسيار ارزشمند است.

برنامه هاي نيروگاه براي آينده، نصب سنسورهاي بيشتر به هر دو واحد با تعداد بهينه ۲۸ است. با افزايش تعداد سنسور ها مي توان تمام بخشهاي هر دو واحد را تحت پوشش قرار داد . سيستم AMS-2 مي تواند حداكثر ۱۹۲ ورودي را روي حداكثر ۸ بويلر متفاوت نظارت كند.
تئوري آشكار سازي نشت

شتهاي جزئي بخار در سيستمهاي تحت فشار نظير بويلر هاي قدرت، بويلر هاي بازيابي و هيتر ها طراحي شده است. اين سيستم، كار آشكارسازي را با اندازه گيري مداوم صداهاي داخلي بويلر با استفاده از سنسورهاي پيزو الكتريك انجام مي دهد. سنسور ها در تمام بخشهاي بويلر قرار داده مي شوند و تعداد آنها بسته به اندازه بويلر بين ۱۲ تا ۴۰ سنسور در هر بويلر مي باشد. ارتعاشات ايجاد شده بوسيله نشت لوله توسط سنسور به يك سيگنال ولتاژ تبديل مي شود و سيستم آن را ثبت مي نمايد.

سيگنال توليد شده بوسيله سنسور توسط يك مدار الكترونيكي در باند فر كانسي بين ۱٫۷ kHz تا ۱۱ kHz فيلتر و تقويت مي گردد. در باند فوق، بين سيگنالهاي ناشي از نشت و نويز عادي محيط بيشترين اختلاف وجود دارد. در نيروگاه Conemough علاوه بر باند فوق، باند فركانسي بين ۲۰ Hz تا ۱ kHz نيز براي تعيين حساسيت اين باند به نويزهاي نشت، نظارت مي شود. علاوه بر سيگنال صوتي هر سنسور ، سيستم از پارامترهاي كمكي ديگري نيز همچون بار (MW)، فلوي گاز و فشا

ر گرمكن مجدد استفاده مي نمايد. اين پارامترها براي تعيين تاثير شرايط كار عادي نيروگاه روي نويز محيطي عادي بويلر سودمند هستند. در نيروگاهConemough ، بهره بردار هم بصورت مستقيم و هم از طريق واسط سريال DCS ميتواند با سيستم AMS در ارتباط با شد. در نيروگاه Conemough ، سيستم AMS از موجبرهاي فلز برد براي انتقال نويزهاي ناشي از نشت به سنسورها استفاده مي كند. موجبر فلز برد يا Sounding Rod، يك ميله فولادي ضد زنگ به قطر ۳/۸ in و طول ۱۲ in است

كه به ديواره لوله هاي بويلر و بدنه بويلر جوش داده مي شود. يك سر اين موجبر، سوراخ است وسر ديگر آن به بويلر جوش داده مي شود كه براي سهولت جوشكاري همانند نوك اسكنه ساخته شده است . در سر سوراخ دار موجبر، سنسور مخصوص محيطهاي با دماي زياد نصب مي گردد. سنسور طوري طراحي شده است كه نويزهاي محيط خارجي بويلر كمترين تاثير را روي آن دارند. در

بخشهايي از بويلر مانند اكونومايزر كه لوله هاي peg-finnedوجود دراند، يك صفحه به ابعاد ۱۲ in ´ ۱۲ in ´ ¼ in نصب مي شود كه همانند يك صفحه جمع كننده صدا عمل مي نمايد. موجبر فلز برد به مركز صفحه متصل مي شود. نيروگاه Conemough اولين جايي بود كه اين روش تجربي را براي اتصال موجبر فلز برد استفاده نموده است.

شكل ۲: نمايش موج بر – نشت
نويزهاي ناشي از نشت بخار از طريق گازهاي داخل بويلر و از طريق مسيرهاي فلزي منتقل مي شوند . سيستم AMS از موجبرهاي فلز برد با سنسورهاي صوتي براي آشكارسازي ارتعاشات نشتهاي هوابرد و فلز برد استفاده ميكند. شكل۲ نحوه آشكارسازي نشتهاي هوابرد وفلز بردرا بوسيله موجبرهاي فلز برد نشان مي دهد.

نشتهاي هوابرد : اگر نشتي در داخل بويلر مثلاً در سوپر هيتر، ري هيتر يا اكونومايزر وجود داشته باشد ، ارتعاشات ناشي از آن نشت، امواج صوتي توليد مي كند كه از گازهاي داخل بويلر عبور نموده و به ديواره بويلر يا صفحه موجبر برخورد مي كند. ديواره بويلر و يا صفحه متصل به موجبر همانند يك ديافراگم عمل مي نمايد و به ارتعاش در مي آيد و باعث ارتعاش سنسور و در نتيجه تغيير ولتاژ مي شود. اين ولتاژ توسط سيستم تقويت، فيلتر و تحليل مي شود و در صورتي كه سيگنال از يك مقدار آستانه اي معين براي مدتي بيش از يك تاخير زماني معين تجاوز نمايد، سيستم يك سيگنال هشدار توليد مي كند.
نشتهاي فلز برد: اگر نشتي در ديواره آب، چه در داخل و چه در خارج بويلر وجود داشته باشد ، اين نشت ارتعاشاتي توليد مي كند كه از لوله ها و ديواره ها مي گذرند و به سنسور مي رسند. سنسور اين ارتعاشات را به يك سيگنال ولتاژ تبديل مي كند كه سيستم آن را تقويت ، فيلتر و تحليل مي نمايد .اگر سيگنال از يك مقدار آستانه اي معين براي مدت زماني بيش از يك مقدار معين تجاوز كند سيستم يك سيگنال هشدار توليد مي نمايد.

نحوه مقابله با تاثير صداي دمنده دوده
نويز توليد شده توسط دمنده هاي دوده بسيار شبيه نويز ايجاد شده بوسيله نشت بخار است. سيستم AMS از تاخير زماني براي تفكيك نويزهاي ناشي از نشت بخار از نويزهاي توليد شده بوسيله دمنده هاي دوده استفاده مي كند. در نيروگاه Conemough ، تاخير زماني براي هر سنسور روي ۳۰ دقيقه تنظيم شده است. هنگامي كه يك دمنده دوده در حال كار است و يك سنسور به نويز آن پاسخ مي دهد، كلاك تاخير زماني براي آن سنسور شروع به شمارش مي نمايد.