新型风量测量装置在电厂的应用

高惟杰

广东省韶关粤江发电有限责任公司 广东 韶关 512132

1 概况

某电厂300MW机组锅炉一、二次风量原采用的是威力巴和机翼式测量方式。由于安装位置受限以及日常维护不到位等原因，造成锅炉一、二次风量信号测量失效，风量自动调节难以投入。一、二次风量测量问题已经影响到了机组的安全经济运行。原风量测量装置使用过程存在的问题表现在：

（1）锅炉二次风量测量信号是锅炉MFT动作的一个保护信号，维护时需要退保护，原风量测量装置由于取样管经常堵塞，取样管吹扫频率高、维护周期短，对生产不利。

（2）因为风量取压装置没有自动吹扫和免吹扫功能，维护不方便。

（3）因为测量不准，一、二次风量信号没有参与锅炉燃烧自动调节，锅炉燃烧自动调节系统调节品质差，锅炉效率较低。

2 风量测量装置改造原理

（1）根据比托法凯默的多点、自动平均原理来测量流速，即测量流体的总压和静压，取得动压值。根据伯努力方程计算出流体真实流速、流量。

（2）每组传感器上带有多组总压和静压探头，且自动平均多探头测点压力，在一管道截面上均分面积取压，适用于大管径风量测量。

（3）双对称探头设计不受安装偏差的影响，由两个对称于风向的静压探头自动平衡由迎风角度不同造成的压力差。探头内部为高压区，不会因为流体中杂质而堵塞传感口。有效防止探头堵塞。

（4）在探头引压管末端设计了排灰口。探头如有堵塞迹象，可打开排灰口，将探头引压管内部的积灰排出。其操作方便，无需停炉或停磨。提高了锅炉的安全性和经济性。

3 风量改造方案

3.1 磨煤机入口一次风量改造

磨煤机入口一次风是由冷一次风和热一风汇合而成。由于汇合点距离磨煤机很近，汇合后直管段长度只有2米左右，混合气体气流非常混乱，不宜安装风量测点。而汇合前冷、热一次风管道较长，在该管道上测量风量相对容易。因此制定了磨煤机入口风量测量采用冷热风流量分开测量的方案，即。热一次风管道管径较大，直管道较短，气流不稳定。为取得稳定的风量信号，在热一次风量装置前加装整流格栅，使热一次风气流更加平稳。

在磨煤机入口冷一次风管道上安装2组风量测量探头，在热一次风管道上安装3组风量测量探头。并在探头前安装标定孔，作风量调试之用。在热一次风测量探头前加装整流格栅，使热风气流更加平稳。

图1 磨煤机入口一次风量装置安装结构图

3.1.1 冷一次风测量装置安装

2组风量测量探头成90°交叉分布在一次冷风圆形管道上，风量测量探头上的传感口采用等截面的方法平均分布在管道内，每根所得到的压差通过导压管接入差压变送器中。

3.1.2 热一次风测量装置安装

（1）整流格栅

整流格栅为圆形结构，整体大小略小于管道截面积。格栅的通流面积为边长a＝100的正方形，其长度为L＝300，全部采用厚度为2的钢板制作。

（2）风量装置

3组风量测量探头成60°交叉分布在一次热风圆形管道上，风量测量探头上的传感口采用等截面的方法平均分布在管道内，每根所得到的压差通过稳压管接入导压管，再接入差压变送器中。

图3 整流格栅

图2 冷一次风量装置安装结构图

3.2 锅炉二次风量改造

在二次风管道上拆除原风量装置，在原位置处水平安装3组风量测量装置。测量装置按等截面的方法平均分布在管道内，每根所得到的压差通过稳压管接入导压管，再接入差压变送器中。

由于二次风管道直管段较短，且在风量测量装置前5米处存在90°角弯头，综合各方面因素，在风量取样管上加装稳压管。

图4 热一次风量装置安装结构图

图5 二次风量测量装置安装示意图

4 改造效果

新型在线风量测风装置年在该厂300MW机组锅炉一、二次风量上改造使用后，其独特的防堵探头设计，有效避免的取样管路堵塞，取样管吹扫频率由以前每月手动吹扫一次改为半年吹扫一次，且吹扫时只需打开吹扫压缩空气管道上的阀门即可，大大减少了日常维护工作量。一次风管道整流格栅的使用使得磨煤机一次风气流平稳，信号取压稳定。二次风管道在取样管上加装稳压管，其相当于一个滤波作用，将波动频繁的风量信号转化为一个较稳定的差压输出，安全、有效。

风量测量装置改造后，经过3年多的使用，效果良好，风量信号测量准确、稳定。风量信号引入到锅炉燃烧调节系统，提高燃烧系统调节品质，提高了锅炉效率，保证了机组安全经济运行。

5 结束语

直管段长度要求较高、风压损失较大、一次元件易堵塞、日常维护工作量大等等，这些因素是传统风量测量方式的存在的共性问题。随着时代的进步，风量测量技术也得到了长足的发展，新型在线风量测风装置对设备技术做出了改进，其测量原理更加科学，安装方式适应性强，使用更加方便并且保证了测量准确性和稳定性。

当然，这种测量方式并不是完美无缺的。只要我们本着严谨的科学精神，刻苦钻研，敢于创新，就能让风量测量品质进一步提高，使其更加接近完美。