多點(diǎn)式流量測(cè)量在脫硫煙氣測(cè)量中的應(yīng)用

劉宏宇 楚孔迅

摘 要：節(jié)能環(huán)保是國(guó)家當(dāng)前重點(diǎn)工作，煙氣流量屬于重要的環(huán)保參數(shù)，其測(cè)量準(zhǔn)確性直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。文章介紹了在電廠新一輪超低排放改造中，通過(guò)選用多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置，解決了煙氣流量測(cè)量準(zhǔn)確性的問(wèn)題，同時(shí)介紹了多點(diǎn)式流量測(cè)量原理以及優(yōu)勢(shì)，對(duì)該技術(shù)在脫硫煙氣測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：多點(diǎn)式測(cè)量；煙氣流量；準(zhǔn)確

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.010

0 前言

山東省將于2016年11月1日起嚴(yán)格施行《大氣污染防治條例》，煙氣環(huán)保工作在電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中日益重要。目前電廠正在實(shí)施超低排放改造，主要是通過(guò)技術(shù)改造升級(jí)，降低電廠SO2、NOX、煙塵等大氣污染物排放，排放測(cè)量國(guó)家控制嚴(yán)格。隨著發(fā)電廠新一輪環(huán)保技改工作的實(shí)施，對(duì)脫硫出口煙氣流量測(cè)量裝置的適應(yīng)性改造也在進(jìn)行。當(dāng)前測(cè)量裝置取樣多為單點(diǎn)測(cè)量，不能完全表征整個(gè)煙道的流量，進(jìn)而影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性。而多點(diǎn)式測(cè)量裝置在煙道截面上嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格要求[1]進(jìn)行多點(diǎn)式布置，裝置性能可靠，測(cè)量準(zhǔn)確。鄒縣電廠#2脫硫出口流量采用多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置，改造后觀察比對(duì)，其測(cè)量可靠性高，維護(hù)工作方便。

1 脫硫煙氣流量測(cè)量的重要性和必要性

節(jié)能環(huán)保是國(guó)家當(dāng)前重點(diǎn)工作，電力企業(yè)的煙氣環(huán)保工作也是企業(yè)工作的重點(diǎn)之一，環(huán)保工作達(dá)不到要求，將受到國(guó)家環(huán)保部門(mén)、社會(huì)的嚴(yán)厲考核與批評(píng)。如果煙氣流量數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確反映實(shí)際工況，必然導(dǎo)致電廠無(wú)法完成減排計(jì)劃，影響企業(yè)形象，同時(shí)面臨環(huán)保部門(mén)的考核和追責(zé)。為依法進(jìn)行環(huán)保設(shè)備管理，提高煙氣流量測(cè)量準(zhǔn)確性尤為重要。發(fā)電廠對(duì)環(huán)保數(shù)據(jù)的監(jiān)控力度越來(lái)越大，2016年度下發(fā)實(shí)施了《重要環(huán)保參數(shù)核對(duì)管理辦法》，針對(duì)環(huán)保數(shù)據(jù)缺陷處理過(guò)程以小時(shí)核算處罰，通過(guò)制度規(guī)范環(huán)保設(shè)備管理。為加強(qiáng)環(huán)保設(shè)備管理，提高煙氣流量測(cè)量的可靠性，就必須選用現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的測(cè)量裝置。2015年，鄒縣電廠#1-#8機(jī)組脫硫煙氣流量相繼出現(xiàn)過(guò)煙氣流量測(cè)量準(zhǔn)確性缺陷，嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。為降低環(huán)保缺陷，適應(yīng)在新工藝下煙氣流速測(cè)量的準(zhǔn)確性與可靠性要求，提高環(huán)保設(shè)備健康運(yùn)營(yíng)，多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置的研究實(shí)施與維護(hù)保養(yǎng)尤為必要。

2 多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)及原理

2.1 多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置原理

多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置，在煙道截面上嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)采用等截面多點(diǎn)測(cè)量原理[2]，該裝置通過(guò)構(gòu)件固定在煙道內(nèi)部，與煙氣流動(dòng)方向垂直布置。該裝置是基于靠背測(cè)量原理設(shè)計(jì)，感壓部件插入管內(nèi)，當(dāng)有氣流通過(guò)時(shí)，迎風(fēng)面測(cè)量氣流的動(dòng)能，背風(fēng)側(cè)測(cè)量流的靜壓力，全、靜壓差的大小與風(fēng)量的之間有相互對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用這一原理正確測(cè)出管內(nèi)煙氣流通量。

2.2 多點(diǎn)式煙氣流量流量測(cè)量裝置特點(diǎn)

2.2.1 大口徑多點(diǎn)取均壓

煙氣管道一般都是大口徑矩形風(fēng)道，流體狀態(tài)分布紊亂，采取多方位多點(diǎn)取壓，采樣點(diǎn)位置的選擇國(guó)內(nèi)、國(guó)際上流行的網(wǎng)格法。

2.2.2 直管段要求低

多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置最突出的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)直管段的要求比較低，在完全沒(méi)有直管段的情況下，為一種較好安裝測(cè)量方式。

2.2.3 自清灰防堵塞

多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置在測(cè)量管的垂直段內(nèi)懸掛了自清灰棒，該棒可以在管內(nèi)氣流的沖擊下作無(wú)規(guī)則擺動(dòng)，起到自清灰作用，因而不需要采用連續(xù)或定期反吹措施，即使煙氣含塵濃度較多，仍可以做到長(zhǎng)期運(yùn)行免維護(hù)。

2.2.4 防銹蝕耐磨

采用高溫陶瓷表面硬化處理技術(shù)達(dá)到耐磨等級(jí)。

2.3 計(jì)算數(shù)學(xué)模型

（1）

式（1）中：：陣列式流量計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位：；：陣列式流量測(cè)量上限值，單位：；：差壓變送器實(shí)時(shí)電流值，單位：；

（2）

式（2）中： ：被測(cè)截面的瞬時(shí)流量，單位：；：過(guò)流截面面積，單位：；：過(guò)流截面速度分布系數(shù)，實(shí)際測(cè)量計(jì)算值。 3600為時(shí)間，單位為s。

上述數(shù)學(xué)模型還可通過(guò)密度、溫壓進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。

3 多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置應(yīng)用

經(jīng)分析，多點(diǎn)式測(cè)量方式具有改良性優(yōu)點(diǎn)，適合在脫硫出口煙氣流量中測(cè)量，結(jié)合超低排放改造計(jì)劃，從#2機(jī)組開(kāi)始實(shí)施，采用兩單元24點(diǎn)測(cè)量方式，裝置采用上煙道截面上向下安裝方式，安裝應(yīng)注意以下4點(diǎn)：①將兩單元裝置正、負(fù)壓側(cè)分別連接匯總，然后接至差壓變送器正、負(fù)壓側(cè)。②差壓變送器的安裝位置應(yīng)高于裝置取樣口。

③測(cè)量裝置到差壓變送器之間的信號(hào)管路應(yīng)密封無(wú)泄漏，否則灰塵就會(huì)堵塞信號(hào)管路而無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量風(fēng)量。④由于測(cè)量裝置布置在矩形管道內(nèi)，為防止裝置搖擺，需中間加焊固定桿。

4 實(shí)施前后流量測(cè)量對(duì)比

在#2機(jī)組脫硫改造安裝實(shí)施后，經(jīng)過(guò)流量標(biāo)定驗(yàn)收，脫硫煙氣流量顯示準(zhǔn)確，指示平滑，晃動(dòng)小，在各個(gè)負(fù)荷段反應(yīng)迅速，相比改造前圖1上。改造后，煙氣流量測(cè)量準(zhǔn)確詳實(shí)，未發(fā)生影響環(huán)保缺陷，提高了測(cè)量的可靠性，降低了班組人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到了改造目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，多點(diǎn)式煙氣流量測(cè)量裝置在脫硫出口流量測(cè)量中的實(shí)施，解決了在超低排放后，脫硫煙道直管段不滿足、測(cè)量條件較差的情況下，煙氣流量測(cè)量準(zhǔn)確性的問(wèn)題。在#2機(jī)組脫硫改造中的實(shí)施效果，獲得了一致好評(píng)，目前正在#5、6脫硫改造中推廣實(shí)施，隨著改造的推廣，將會(huì)在其它機(jī)組中應(yīng)用。

參考文獻(xiàn) ：

[1]王金雷.脫硫煙氣自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的網(wǎng)狀流量測(cè)量方法[J].環(huán)境保護(hù)與自然經(jīng)濟(jì)，2014：68-69.

[2]劉立安.防堵陣列式風(fēng)量測(cè)量裝置在輕灰流化床上的應(yīng)用[J].純堿工業(yè)，2014（03）：13-15.

作者簡(jiǎn)介：劉宏宇（1981-），男，山東汶上人，工學(xué)碩士，工程師，主要從事熱工控制系統(tǒng)檢修和維護(hù)工作。