一、发电厂卸煤线输煤廊道巡检现状背景
燃煤在我国国民经济生活中占有十分重要的地位,燃煤火力发电占据了我国电力供应来源的约70%,燃煤电厂的安全运行对于保证电力供应具有重要意义。而燃料管理是电力生产中的重要工序,燃料费用占发电厂发电成本的70%及以上,对电厂的经济效益有重要影响,因此发电厂燃料部门需重点关注煤场的智能化管理和开发,以逐步实现对输煤廊道的智能化安全管理及智慧监控。
燃煤电厂的输煤系统是电厂重要的公用辅助系统,输煤系统设备多、传输距离长、运行方式复杂、运行环境恶劣、故障因素多,极易发生事故,燃煤发电厂输煤廊道线路长,是火灾的高发地带。特别是对于长达数公里的输煤皮带系统,负责将煤炭输送至锅炉,煤炭在运输时发生自燃的可能性很高,每年都有电厂因为输煤皮带起火断裂,造成锅炉断煤、机组停运,造成重大经济损失。所以,对输煤皮带进行温度实时监控,防止输煤皮带起火断裂是保障火电厂安全稳定运行的必要手段之一。
目前对输煤廊道的巡检方式以人工巡视为主,巡视人员定期对廊道设备进行巡视,在输煤廊道内判定廊道内设备情况时以目测为主,方法单一、粗放。存在劳动强度大,工作环境恶劣,巡检效果不稳定等问题。如果简单增加自动化监测设备,则由于廊道距离长、监控点多,又会造成系统成本过高等问题。发电厂的安全生产是重中之重,各发电企业对安全生产都非常重视。而输煤系统又是燃煤电厂事故高发系统,且输煤廊道有其特殊的环境:输煤线路长,环境差,煤粉多,容易发生火灾。因此,输煤系统运行时,一方面要求运行人员对输煤线路进行频繁的巡检,及时发现问题;另一方面运行人员劳动强度大,工作环境恶劣。这种巡视方式工作效率低,无法进行高频率的来回巡检,存在工作盲区,巡视精细程度取决于人员素质。
二、输煤廊道自动巡检无人值守系统
某集团煤矿已经实现全矿的综合自动化系统,其中主煤流皮带集控系统在减人提效中发挥了很好的作用。同样的,发电厂的输煤廊道采用无人值守系统,也可进一步提高煤流运输的自动化程度,提高了皮带运输线及设备的安全检测及效率。输煤廊道自动巡检无人值守系统可采用挂轨式智能巡检机器人进行巡检,智能巡检机器人可搭载格物优信双光防爆云台红外热像仪进行实时温度监控,对于发电厂输煤廊道温度异常进行24小时实时监控预警,防止高温引起的煤灰自燃甚至是更严重的后果。
输煤廊道内采用挂轨式智能巡检机器人进行巡检有如下优点:
- 智能巡检机器人的巡检质量不受主观因素影响,无论是大量的巡检工作还是电缆沟道、刮风下雨等恶劣环境,均能保证巡检的质量,不会出现漏巡、错巡等问题:
- 智能巡检机器人能够替代人类在如煤尘、光线较暗恶劣环境下巡检,可提升生产现场的本质安全水平,可实现24小时无人值守提高巡检效率;
- 智能巡检机器人具备视频图像识别、红外测温、测振及拾音、跑冒滴漏实时检测等功能,丰富了巡检手段,增强了巡检效果;
- 智能巡检机器人后台专家系统具备图像、声音、视频记录及设备劣化趋势分析功能,能够提前发现设备的异常状态,为设备状态检修提供依据,保障监控范围内设备的长周期安全稳定运行。
挂轨式巡检机器人在城市综合管廊、电力电缆隧道中有较多的成熟应用。发电厂输煤系统的输煤廊道与上述环境存在相似之处,如线路长,上下坡多,弯道较多。因此,输煤廊道机器人智能巡检系统可借鉴综合管廊、电力电缆隧道机器人巡检的技术基础和经验。
三、红外热像仪对于输煤皮带温度监控预警的重要作用
引起输煤皮带起火的原因:
①输煤皮带运转抖动、转换落煤斗时会扬起煤粉,如未及时清理,煤粉逐步氧化、升温、自燃,引燃皮带;
②输煤机械设备摩擦发热、烧损引燃煤粉;
③设备检修时电焊的焊渣落入输煤皮带或切割下来的高温铁件与输煤皮带接触,引燃皮带;
④挥发份较髙的褐煤积存一段时间后自燃,输送自燃原煤点燃输煤皮带;
⑤其他原因等。
由于输煤皮带不停运转,如果起火,随着起火点的移动及其对相邻煤粉的引燃,整个输煤现场可能出现极其严重的火灾,甚至危及储煤仓,造成更大的危害。所以,加强输煤系统的温度监控,对预防输煤皮带起火断裂等事故的发生具有重要的意义。为保证输煤系统安全,避免输煤皮带起火断裂,电厂方面制定了严格的规章制度,同时加强巡检。但是,单靠制度和人工巡检,很难保证设备的万无一失,也无法实现高效实时预警监测,并且从发现事故征兆到采取措施处理的时间间隔较长,处理不及时,导致输煤皮带起火断裂,往往造成巨大经济损失。
传统输煤皮带监控方法及缺陷:
随着现代高新技术的发展,发电厂也在寻求保证输煤皮带安全的更好的监控方法。多媒体视频监控被应用在部分电厂中。虽然视频监控系统可以直观、清晰地监视现场情况,但可见光摄像机只有在光出现的情况下才能看到火焰或烟雾发展态势,很难发现和识别输煤皮带超温和煤炭自燃隐患,也无法做到预警和报警,一旦发现火情,此时的损失和危害已经很严重了。感温电缆或温度探测器也有用于输煤系统温度监测,但由于输煤皮带机上工作环境恶劣,感温元件容易损坏,经常误报、漏报,严重影响电厂的正常工作,难以发挥监测作用。与其他探测手段相比,热像仪无需依赖光线就能工作,还能在火灾发生之前就探测到温度变化,红外热成像仪开始应用在电厂设备监测中。便携式红外成像仪检测结果易受温度、湿度、风速、阳光照射等因素的干扰,所以相关检测工作对操作人员要求较高,存在检测结果人为影响大的问题。另外还存在检测频率低、工作人员劳动强度大,不能提前发现设备隐患,无法全面反映设备的实际运行情况等问题,往往因监视延误而引起较大的经济损失。
四、产品推荐
格物优信双光云台红外热像仪和单筒防爆型红外热像仪,集红外热像仪和防爆护罩于一体,适用于多种可燃性气体及粉尘存在的危险恶劣环境,配备专业监控软件,智能管理平台,适用于煤堆皮带传送,采用固定安装红外热像仪方式,结合现代化的网络传输技术,用于燃煤电厂输煤系统的远程实时在线温度监控中,以解决输煤皮带超温起火的监测难题。