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發(fā)布日期： 2014-07-24
概述
近年來，隨著電廠自動化程度的不斷提高，各電廠對風(fēng)量自動調(diào)節(jié)投入率的要求也在提高，鍋爐風(fēng)量在線監(jiān)測就顯得尤為重要。鍋爐風(fēng)量匹配合理，燃燒工況就會明顯改善，并且節(jié)約能源。對于燃燒過程來說，一、二次風(fēng)量配風(fēng)不均勻，會造成著火提前、燃燒器燒損、爐膛結(jié)渣等情況的發(fā)生。特別是一次風(fēng)量過大會導(dǎo)致鍋爐滅火和造成燃燒系統(tǒng)的管道磨損，影響機組運行的穩(wěn)定性和安全性。而風(fēng)量測量對電站鍋爐運行的經(jīng)濟性、安全性、環(huán)保水平等均有重要作用。
國內(nèi)現(xiàn)狀
目前國內(nèi)常用的風(fēng)量測量裝置種類繁多，主要有：機翼型、文丘里型、笛型、阿牛巴型、威力巴型、孔板型、熱導(dǎo)式、噴嘴型、插入式文丘里型以及插入式孔板型等等。但是各風(fēng)量測量裝置的使用效果很不理想，主要是沒有很好的解決測量裝置防堵塞、測量精度差、風(fēng)道壓力損失大、風(fēng)機功耗大等問題。具體如下：
● 電站鍋爐風(fēng)量介質(zhì)皆為氣固兩相流體，上述所有風(fēng)量測量裝置都沒有很好地解決防堵塞問題，均不同程度地存在信號堵塞，熱工維護工作量很大，風(fēng)量自動無法投入；
● 若整個風(fēng)道采用機翼型或文丘里型等風(fēng)量測量裝置時，其壓力損失很大，長期運行風(fēng)機電耗增加，節(jié)能效果差；
● 部分風(fēng)量測量裝置安裝要求高，其要求的前后直管段較長，在許多場合無法滿足。
● 由于風(fēng)道截面大，流場不均勻，采用插入式單點文丘里型等點測量裝置，無法準確地測量出管道內(nèi)的平均風(fēng)量。
我公司開發(fā)的JN-FLCL型全截面多點式自清灰自清灰風(fēng)量測量裝置很好的解決了上述問題，對風(fēng)道流體的壓力損耗幾乎沒有，由于本身具備的自清灰和防堵塞功能，使裝置性能可靠，測量結(jié)果穩(wěn)定，完全可以做到長期運行免維護。
工作原理
多點式風(fēng)量測量一次測量元件是基于靠背測量原理，測量裝置安裝在管道上，其探頭插入管內(nèi)，當(dāng)管內(nèi)有氣流流動時，迎風(fēng)面受氣流沖擊，在此處氣流的動能轉(zhuǎn)換成壓力能，因而迎面管內(nèi)壓力較高，其壓力稱為“全壓”，背風(fēng)側(cè)由于不受氣流沖壓，其管內(nèi)的壓力為風(fēng)管內(nèi)的靜壓力，其壓力稱為“靜壓”，全壓和靜壓之差稱為差壓，其大小與管內(nèi)風(fēng)速(量)有關(guān)，風(fēng)速(量)越大，差壓越大；風(fēng)速(量)小，差壓也小，因此，只有測量出差壓的大小，再找出差壓與風(fēng)速(量)的對應(yīng)關(guān)系，就能正確地測出管內(nèi)風(fēng)速（量）。
對于含塵氣流，要長期準確地測量出管內(nèi)風(fēng)量，必須要解決測量一次測量元件的防堵塞問題。
自清灰防堵塞裝置
我公司開發(fā)的多點式風(fēng)量測量一次測量元件，較好地解決這一問題，增設(shè)了自清灰裝置，即在垂直段內(nèi)懸掛了自清灰棒，該棒在管內(nèi)氣流的沖擊下作無規(guī)則擺動，起到自清灰作用，棒的自重及粗細是經(jīng)過出廠前的實驗來確定的，在實驗臺上按照各風(fēng)管內(nèi)的設(shè)計風(fēng)量范圍實驗得出，棒太重太輕或太粗太細都不能符合要求。目前該產(chǎn)品已在國內(nèi)許多電廠的不同容量、不同類型的鍋爐上得到廣泛的應(yīng)用，受到用戶好評。實踐證明該裝置完全能長期可靠使用。
多點等截面測量點的分布
由于各鍋爐風(fēng)量的風(fēng)道截面比較大，且風(fēng)道的走向、風(fēng)道直管段的長短各不同和風(fēng)道內(nèi)風(fēng)量大小的改變, 僅有一個測量點是肯定不夠的.為了能夠準確地測量出鍋爐各風(fēng)量，我們采用的辦法是在大風(fēng)道截面上采用等截面多點測量.依據(jù)上述測量原理，根據(jù)各測量截面尺寸的大小、直管段長短等因素確定測量點數(shù)，將許多個測量點等截面有機地組裝在一起，正壓側(cè)與正壓側(cè)相連，負壓側(cè)與負壓側(cè)相連，正、負壓側(cè)各引出一根總的引壓管，分別與差壓變送器的正、負端相連，測得截面的平均速度，然后計算出風(fēng)量。實踐證明該裝置完全能長期可靠使用，成為免維護產(chǎn)品。
下圖為單點測量裝置原理圖。
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例如：對于風(fēng)道大，直管段短，截面流場分布不均勻的風(fēng)道，為了確保準確測量風(fēng)量，擬在應(yīng)風(fēng)道截面上按等截面多點測量原理布置16個風(fēng)量測量點，在風(fēng)道內(nèi)將16個風(fēng)量測量探頭的正壓側(cè)與正壓側(cè)相互連接、負壓側(cè)與負壓側(cè)相互連接，引出一組正、負壓信號至差壓變送器。
其等截面布置風(fēng)量測量點如下圖。
等截面布置的風(fēng)量測量點示意圖（圖中“0”表示測量點）
功能特點
● 徹底解決了含塵氣流風(fēng)量測量裝置的信號堵塞問題，全截面多點式自清灰風(fēng)量測量裝置本身具有利用流體動能進行自清灰防堵塞的功能，絕對不需要外加任何壓縮氣體進行吹掃，無論氣體含塵濃度多大，完全可以做到長期運行免維護。
● 全截面多點式自清灰風(fēng)量測量裝置性能穩(wěn)定，調(diào)節(jié)線性好。
● 由于電站鍋爐一、二次風(fēng)總管直管段安裝條件在許多場合無法滿足，而且風(fēng)道截面大，流速在截面上容易分布不均勻，為了確保測量精度，可以將多個風(fēng)量測量探頭進行等截面多點布置，然后將各測量裝置的正壓與正壓、負壓與負壓相互連接，最終引出一組信號到變送器，這樣的組合風(fēng)量測量裝置對風(fēng)道的直管段沒有太多要求,一般只要求直管段長度不小于管道的當(dāng)量直徑即可。
● 采用插入式布置，對于整個大風(fēng)道來說，組合風(fēng)量測量裝置的擋風(fēng)面積幾乎可以忽略不計，因此，其對整個風(fēng)道流體的壓力損失幾乎沒有，節(jié)能效果十分顯著，且安裝方便。