AM风量测量装置在绥中发电厂的应用

骆阳国华绥中发电有限公司

AM风量测量装置在绥中发电厂的应用

骆阳
国华绥中发电有限公司

因风管道流速分布十分复杂，风量测量一直是发电厂自动控制的一个难题，精确的风量测量对降低排放、提高锅炉燃烧效率是必不可少的。本文介绍了AM公司风量测量装置在绥中发电有限责任公司1000MW机组风量测量系统的应用情况，为其他燃煤机组风量测量系统的建设与优化提供借鉴依据。

风量；流量计算机；取样；燃烧

前言

随着自动化水平的不断提高，锅炉燃烧系统不能仅满足于笼统的风煤比，而必须要细化到冷热一风、二次风的检测上。燃煤机组的风量测量，一般存在管道尺寸大，直管段很短的特点，在这样的管道情况下，工艺管道内的气流分布非常不均匀，因此，如何准确测量风量是发电厂自动控制的一个难题。

1　概述

绥中电厂1000MW超超临界机组锅炉由东方锅炉股份有限公司制造，该锅炉为高效超超临界参数变压直流炉，自基建期间选用美国AM公司CAMS锅炉燃烧气流管理系统用于对磨煤机入口一次风量、送风机出口二次风量及燃烧平台二次风量进行测量，参与各系统的调节及保护。

2　测量仪表简介

CAMS锅炉燃烧气流管理系统是根据皮托管原理测量差压的，其结构开孔较小，所检出的差压也较低。为了准确地测量差压，防止传感器堵塞，CAMM集合了微差压测量、静压测量、流量计算及吹扫控制等功能，外配吹扫电磁阀、气控阀及防爆箱。

2.1测量原理

（1）标准皮托管原理，皮托管系数0.99-1.01之间，从本质上保证检测信号的准确。

V：风速（m/s）

K：皮托管系数（0.99-1.01,一般取1.00）

△P：通过传感器测得的动压=全压-静压(Pa)

ρ：流体密度(kg/m3)

（2）按照线性法、契比雪夫法或等环面积法安排皮托-菲克亥尔摩差压气流量探测传感器数量及每根传感器上的开孔数量及位置。

风量计算公式Q＝3600×V×F

Q：风量(m3/h)

V：风速（m/s）

F：管道截面积(m2)

2.2取样管路

绥中电厂1000MW机组风量测量取样管路依据皮托-菲克亥尔摩系差压原理，采用多侦测点并平均化的形式来测量风道内气流的静压和动压。凹形取压孔可减小因流向不均匀造成误差，确保测量的准确。

2.3流量计算机

流量计算机接收取样管路输入的取样压力信号和被测介质的温度信号，利用内部固化的数学模型计算出温压补偿后的流量信号并输出。风量计算机带有自动归零功能，在执行归零命令的时候，该计算机能够维持信号传送。

同时，为了避免取样管路堵塞，流量计算机配置了自动反吹扫功能，在设定时间间隔内控制吹扫电磁阀动作，使用仪用压缩空气对取样管路进行反吹扫，避免了吹扫气对变送器可能造成的损坏，进行反吹扫时，流量计算机会保持吹扫前最后测量的信号，直至整个清除周期完毕。[1]

3　绥中电厂应用情况

绥中电厂#3、#4机组（1000MW机组）磨煤机入口混合一次风量、磨煤机入口冷一次风量、送风机出口二次风量及各燃烧平台两侧二次风量均采用美国AM公司CAMS锅炉燃烧气流管理系统，用于机组各系统的调节及相关保护。机组调试期间经检测与某变送器误差对比，在相同环境下，3：1变化比量程的误差总和为1.556%远低于某变送器的8.111%。

自#3、#4机组投产以来，风量测量系统工作稳定，数据可信，除少数出现故障外，基本处于免维护状态，相关调节系统自动投入率很高，不仅提高了机组的稳定性、经济性，更减少了运行人员的操作和检修人员的维护。

4　常见问题及处理

4.1高温环境下易发生故障

我厂#3、#4机组磨煤机入口混合一次风量和冷一次风量基建期间设计安装在磨煤机入口热一次风管道旁，未考虑其所处环境温度，机组运行期间其环境温度可达60℃，个别测量设备达到70℃，长期处于该工作环境造成部分流量计算机显示屏显示故障。对此，我厂检修人员利用机组停机检修机会，对磨煤机一次风流量计算机及其控制箱移至环境较好的锅炉0米，截止目前，风量测量系统工作稳定，未再发生故障。

4.2温度补偿元件损坏

介质温度不同，其密度也有所差异，为了能够对风量进行准确测量，AM公司的CAMS锅炉燃烧气流管理系统对被测介质温度进行测量，管道两端及中间温度取均值，用于对测量的差压值进行温度补偿，该温度元件接线柱距管道距离过近，基本都被管道保温包住，且被测介质大部分为高温风，机组运行期间都在250℃以上，因此，容易造成线路因高温接地或短路，影响温度测量，计划更改取样位置，避开高温区域。

4.3取样管路积灰

我厂流量计算机的自动反吹扫功能投产时设置间隔时间为24小时，即每24小时自动反吹扫一次，长期下来，送风机出口二次风量（空预器后）取样管路还是存在积灰现象，造成风量测量值偏低，反吹扫后风量测量值会有明显变化，对风烟系统的相关调节产生一定扰动。我厂维护人员暂时将反吹扫间隔时间更改为6小时，以保证取样管路能够正常工作，今后利用机组停机检修机会将取样管路彻底清理干净。

4.4接头漏气

我厂#35磨煤机入口混合一次风量检测曾出现信号偏低且波动较大，经检查发现是卡套接头因环境温度变化较大（磨煤机投运时250℃以上，停运时40℃以下），导致卡套连接松动，取样管路漏气。我厂#4机组基建期间即采用焊接方式连接风量测量取样管路，#3机组也已经将卡套接头改为焊接方式连接。

5　结束语

随着节能减排工作的开展，火电厂氮氧化合物的排放已逐渐成为一项突出的环境污染问题，国家对烟气排放的相关要求也将日趋严格。近些年，我国火电的节能减排重点是除尘，脱硫和脱硝，尚未对提高风量测量准确度以增加锅炉热效率引起足够的重视。

据估算，如风量测量误差为8～10%，锅炉热效率仅为70～74%，如将风量测量准确度提高至2～3%，则可将锅炉热效率提高至80～84%，我国火电机组装机达7亿KW，如都能准确进行风量测量，提高锅炉燃烧效率，将有利于促进我国节能减排，具有重大的意义。[2]

[1]AM公司产品展示资料,2013.

[2]毛新业准确测量风量,提高火电锅炉燃烧效率,2012.

骆阳（1986-），男，辽宁阜新人，国华绥中发电有限公司，电厂自动化，本科，助理工程师。