新型風(fēng)量測量裝置在電廠的應(yīng)用

高惟杰

廣東省韶關(guān)粵江發(fā)電有限責(zé)任公司 廣東 韶關(guān) 512132

1 概況

某電廠300MW機組鍋爐一、二次風(fēng)量原采用的是威力巴和機翼式測量方式。由于安裝位置受限以及日常維護不到位等原因，造成鍋爐一、二次風(fēng)量信號測量失效，風(fēng)量自動調(diào)節(jié)難以投入。一、二次風(fēng)量測量問題已經(jīng)影響到了機組的安全經(jīng)濟運行。原風(fēng)量測量裝置使用過程存在的問題表現(xiàn)在：

（1）鍋爐二次風(fēng)量測量信號是鍋爐MFT動作的一個保護信號，維護時需要退保護，原風(fēng)量測量裝置由于取樣管經(jīng)常堵塞，取樣管吹掃頻率高、維護周期短，對生產(chǎn)不利。

（2）因為風(fēng)量取壓裝置沒有自動吹掃和免吹掃功能，維護不方便。

（3）因為測量不準(zhǔn)，一、二次風(fēng)量信號沒有參與鍋爐燃燒自動調(diào)節(jié)，鍋爐燃燒自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)差，鍋爐效率較低。

2 風(fēng)量測量裝置改造原理

（1）根據(jù)比托法凱默的多點、自動平均原理來測量流速，即測量流體的總壓和靜壓，取得動壓值。根據(jù)伯努力方程計算出流體真實流速、流量。

（2）每組傳感器上帶有多組總壓和靜壓探頭，且自動平均多探頭測點壓力，在一管道截面上均分面積取壓，適用于大管徑風(fēng)量測量。

（3）雙對稱探頭設(shè)計不受安裝偏差的影響，由兩個對稱于風(fēng)向的靜壓探頭自動平衡由迎風(fēng)角度不同造成的壓力差。探頭內(nèi)部為高壓區(qū)，不會因為流體中雜質(zhì)而堵塞傳感口。有效防止探頭堵塞。

（4）在探頭引壓管末端設(shè)計了排灰口。探頭如有堵塞跡象，可打開排灰口，將探頭引壓管內(nèi)部的積灰排出。其操作方便，無需停爐或停磨。提高了鍋爐的安全性和經(jīng)濟性。

3 風(fēng)量改造方案

3.1 磨煤機入口一次風(fēng)量改造

磨煤機入口一次風(fēng)是由冷一次風(fēng)和熱一風(fēng)匯合而成。由于匯合點距離磨煤機很近，匯合后直管段長度只有2米左右，混合氣體氣流非常混亂，不宜安裝風(fēng)量測點。而匯合前冷、熱一次風(fēng)管道較長，在該管道上測量風(fēng)量相對容易。因此制定了磨煤機入口風(fēng)量測量采用冷熱風(fēng)流量分開測量的方案，即。熱一次風(fēng)管道管徑較大，直管道較短，氣流不穩(wěn)定。為取得穩(wěn)定的風(fēng)量信號，在熱一次風(fēng)量裝置前加裝整流格柵，使熱一次風(fēng)氣流更加平穩(wěn)。

在磨煤機入口冷一次風(fēng)管道上安裝2組風(fēng)量測量探頭，在熱一次風(fēng)管道上安裝3組風(fēng)量測量探頭。并在探頭前安裝標(biāo)定孔，作風(fēng)量調(diào)試之用。在熱一次風(fēng)測量探頭前加裝整流格柵，使熱風(fēng)氣流更加平穩(wěn)。

圖1 磨煤機入口一次風(fēng)量裝置安裝結(jié)構(gòu)圖

3.1.1 冷一次風(fēng)測量裝置安裝

2組風(fēng)量測量探頭成90°交叉分布在一次冷風(fēng)圓形管道上，風(fēng)量測量探頭上的傳感口采用等截面的方法平均分布在管道內(nèi)，每根所得到的壓差通過導(dǎo)壓管接入差壓變送器中。

3.1.2 熱一次風(fēng)測量裝置安裝

（1）整流格柵

整流格柵為圓形結(jié)構(gòu)，整體大小略小于管道截面積。格柵的通流面積為邊長a＝100的正方形，其長度為L＝300，全部采用厚度為2的鋼板制作。

（2）風(fēng)量裝置

3組風(fēng)量測量探頭成60°交叉分布在一次熱風(fēng)圓形管道上，風(fēng)量測量探頭上的傳感口采用等截面的方法平均分布在管道內(nèi)，每根所得到的壓差通過穩(wěn)壓管接入導(dǎo)壓管，再接入差壓變送器中。

圖3 整流格柵

圖2 冷一次風(fēng)量裝置安裝結(jié)構(gòu)圖

3.2 鍋爐二次風(fēng)量改造

在二次風(fēng)管道上拆除原風(fēng)量裝置，在原位置處水平安裝3組風(fēng)量測量裝置。測量裝置按等截面的方法平均分布在管道內(nèi)，每根所得到的壓差通過穩(wěn)壓管接入導(dǎo)壓管，再接入差壓變送器中。

由于二次風(fēng)管道直管段較短，且在風(fēng)量測量裝置前5米處存在90°角彎頭，綜合各方面因素，在風(fēng)量取樣管上加裝穩(wěn)壓管。

圖4 熱一次風(fēng)量裝置安裝結(jié)構(gòu)圖

圖5 二次風(fēng)量測量裝置安裝示意圖

4 改造效果

新型在線風(fēng)量測風(fēng)裝置年在該廠300MW機組鍋爐一、二次風(fēng)量上改造使用后，其獨特的防堵探頭設(shè)計，有效避免的取樣管路堵塞，取樣管吹掃頻率由以前每月手動吹掃一次改為半年吹掃一次，且吹掃時只需打開吹掃壓縮空氣管道上的閥門即可，大大減少了日常維護工作量。一次風(fēng)管道整流格柵的使用使得磨煤機一次風(fēng)氣流平穩(wěn)，信號取壓穩(wěn)定。二次風(fēng)管道在取樣管上加裝穩(wěn)壓管，其相當(dāng)于一個濾波作用，將波動頻繁的風(fēng)量信號轉(zhuǎn)化為一個較穩(wěn)定的差壓輸出，安全、有效。

風(fēng)量測量裝置改造后，經(jīng)過3年多的使用，效果良好，風(fēng)量信號測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。風(fēng)量信號引入到鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)，提高燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，提高了鍋爐效率，保證了機組安全經(jīng)濟運行。

5 結(jié)束語

直管段長度要求較高、風(fēng)壓損失較大、一次元件易堵塞、日常維護工作量大等等，這些因素是傳統(tǒng)風(fēng)量測量方式的存在的共性問題。隨著時代的進步，風(fēng)量測量技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，新型在線風(fēng)量測風(fēng)裝置對設(shè)備技術(shù)做出了改進，其測量原理更加科學(xué)，安裝方式適應(yīng)性強，使用更加方便并且保證了測量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

當(dāng)然，這種測量方式并不是完美無缺的。只要我們本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，刻苦鉆研，敢于創(chuàng)新，就能讓風(fēng)量測量品質(zhì)進一步提高，使其更加接近完美。