新型自清灰风量测量装置在600MW机组的应用

王海华，唐遵议，李玉灵

(四川广安发电有限责任公司，四川广安638000)

0 引言

火电厂锅炉燃烧的优化控制，将有利于降低能源消耗，提高燃烧效率，减少烟尘总量排放，降低烟气中NOx、CO含量。而要实现锅炉的燃烧优化控制，稳定、准确的风量测量是非常重要的。为了配合运行人员对燃烧的优化，我们从普遍存在的问题:即因一次风、二次风、磨煤机风量等在测量上存在管道截面大、直管段短、流速低、含粉尘大等难题而导致风量测量不准、不稳等问题入手，优化风量测量。

1 61#机组锅炉风量测量装置

改造前广安电厂61#机组锅炉一、二次风总风量测量装置采用德国生产的德尔塔巴式，此装置是插入式的一种，在探头前后有两排不均匀分布的、若干个8mm的引压孔。它的优势是:精度高、运行成本低(相比孔板式)、安装工作量小、孔大不易堵。但实际运用过程中，由于燃烧用煤煤质很差，空预器漏灰严重，导致热风里掺杂比较多的灰，致使测量装置堵灰极其严重。各层燃烧器二次风风量采用毕托巴防堵耐磨流量计BTB-B系列。毕托巴流量计具有如下优点:节能、耐高温高压、可靠性高、安装简便、测量范围广、介质管道横截面形状适用范围广，不要求直管段。但实际应用过程中，由于各层燃烧器二次风量管道走向复杂，直管段短，二次风含灰严重，即使就地变送器采用了连续吹扫装置，效果亦并不理想。表1为广安电厂61#炉改造前风量测量情况汇总。

表1 广安电厂61#炉改造前风量测量装置情况汇总

注:——表示DCS无显示，或坏点

如表1所示，改造前一、二次风量基本处于全部失效状态，各层燃烧器二次风量可用率为37.5%，致使在实际运行中，锅炉燃烧及风粉配比调节难度极大。以往运行人员仅能靠各燃烧器风压调节挡板开度来调整风粉配比，但由于挡板的性能、控制精度、重复性均差，使助燃空气的流量很难准确测定，严重影响锅炉效率。

鉴于上述实际状况，热工专业一直考虑风量测量装置换型，让各风量测点能保证长期可用，以对锅炉进行燃烧优化调整，也可保证一、二、三次风风量根据负荷和不同的煤种进行合理调节，改善锅炉燃烧状况，提高锅炉效率。

2 新型风量测量装置的应用

2.1 改造方案

鉴于上述原因，并结合最近国内、国际风量测量装置的现状，该电厂选用了南京瓦特科技有限公司生产的FL系列多点式自清灰插入式翼型文丘里测量装置8测点和12测点两种。

此种测量装置主要是针对电站锅炉一、二次风总风量及制粉系统通风量及烟气流量设计的，具有差压放大倍数大、测量精度高等优点。该装置在测量一、二次风总风量及制粉系统通风量时，针对一、二次风道直管段短，截面积大，风道内流场极其不均等特点，采用了同截面等面积布置多点的测量方式，即将多个测量元件有机地连接在一起，正压侧与正压侧相连，负压侧与负压侧相连，取得平均正压与平均负压，进而计算出精确风量值，并利用流体动能进行自清灰的功能，彻底解决了测量含尘气流堵塞的难题，同时也保留测量精度高和几乎无节流损失的优点。

2.2 与其他测量装置的比较

表2 新型测量装置与传统型测量装置的比较

2.3 改造实施

鉴于FL系列多点式自清灰插入式翼型文丘里测量的优势，该电厂在2011年6月对61#机组大修期间，对风量测量装置实施了改造，本次改造的范围是热一次风风量测点2个(采用8测点式)，冷一次风风量测点2个(采用8测点式)，二次风总风量测点2个(采用12测点式)。经该公司技术人员到现场实际查看，并经反复讨论计算后决定取样安装位置不变，变送器选型不变，详细计算结果见表3。

因为原安装位置处于最长直管段，所以测量数据最准确，稳定性最好。二次仪表正负压侧取样位置不改变。

表3 风量测量装置设计计算书

2.4 改造效果

2.4.1 标定试验

改造完成后，对风量测量装置进行校对、参数修正。运行人员在该公司技术人员的配合下，启动送风机、引风机、一次风机，模拟运行工况，通过调整热一次风挡板，针对开度为0、10%、20%……100%进行实传试验，试验结果如表4和图1所示(标定使用器具:德国GT9-EF-4便携式中温风速仪。)

从实传试验数据看，DCS显示值与标准器具便携式中温风速仪基本一致，效果良好。其他5台试验结果中B侧冷一次风风量偏差比较大，但经参数修正，也在许可范围之内。总体改造情况汇总如表5所示。

表4 热二次风挡板开度与风量关系表格

图1 热二次风挡板开度与风量关系趋势图

表5 广安电厂61#炉改造后风量测量装置情况汇总(挡板开度50%)

2.4.2 改造效果分析

经实传实验数据的参数修正及总体改造效果看，改造后的风量测量数据能正确反映风量的变化和测量值。在机组启动后，6台风量装置测量准确，反应灵敏，工作稳定可靠，为运行人员的燃烧调节提供了可靠的风量参考依据，并彻底解决了测量装置严重堵塞的问题，实现了本次改造的目的。

3 结论

根据该电厂锅炉风量测量的特点，选用FL系列多点式自清灰插入式翼型文丘里测量装置，给锅炉的安全经济运行提供了极大地帮助。从实际使用情况来看，FL系列多点式自清灰插入式翼型文丘里测量装置具有测量精度高、差压放大倍数大、准确性高、可靠性高、调节线性好、损耗低等特点，关键是能依靠自清灰棒来连续清除测量装置取样管积灰，这是很多风量测量装置难以实现的。目前，利用FL系列多点式自清灰插入式翼型文丘里测量装置替代传统的流量测量装置，对火电厂具有较高的经济和使用价值。

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