大型发电厂风量测量在线校准探讨

陈学武

摘   要：文章简单介绍了当前大型发电厂进行风量测量使用的流量计，然后分析在线校准方案，为风量测量提供参考。

关键词：大型发电厂;风量测量;在线校准

1引言

大型发电厂是当前社会主要的能源企业之一，而电力的生产与煤炭能源密切相关。所以很多发电厂为了研究电力生产情况，需要经常进行风量测量。而实际工作中，风量测点较多，这些测点在电力生产中有着各自重要的地位，起着不同的作用，所以保证测量的准确性是这项工作的关键。当前进行风量测量面临着很多问题，比如局限性高（主要是管道布置的限制，尤其是在测量低流量时，可能出现突变问题，影响到风量的自动调整）、准确度低（管道设计的特点，决定了准确度难以达到±3%）、装置容易堵塞损坏（主要是烟尘的积累）等，

2目前采用流量计介绍

风量指的是单位时间内空气的流通量，一般用于证明鼓风机、通风设备等的能力，计量单位是m³/s。单位时间内空气的流通量，有送风量、新风量等其他细分，我们一般说的风量指的就是送风量。对于风量的测量使用的多是流量计，而不同测量点使用的设备不同。

2.1传统文丘里测量装置

主要用于磨煤机一次风入口风量的测量，阻力较小，信号放大倍数较大，优势比较明显，原理是压差型测量。因为一次风属于含尘风，进行负压测点选择内文丘里喉部，所以在长期使用后会出现堵塞问题，影响到测量结果，带来较大的误差，最后的准确度不高，所以需要及时清理。

2.2机翼测量装置

主要用于一、二期机组的二次风的测量。刚开始效果还可以，但随着时间的流逝，腔内部灰尘积累严重，也慢慢出现堵塞问题，进行反吹扫的成效还不佳，所以也有较明显的误差，准确度不高。对一期机组，该装置的占地面积较大，截流大，电耗比较高，所以节能效果不强;同时进行含尘气流的测量时，因为感压孔的特殊设置，灰尘无法出来，所以也可能出现堵塞，需要人力吹扫，难度比较大。对二次机组，因为管道较大，内部设置支撑，所以流场复杂，测量起来比较混乱，需要进行改造后使用。

2.3多点式自清灰测量装置

这是建立在靠背测量基础上的，将之安装在管道上，将探头放入其中，在内部出现气流时，迎风面受到冲击，将气流动能转变成压力能，所以内部压力较高，此时被叫做“全压”;同时背风面因为不会受到气流冲击，所以内部压力属于管道静压力，此时称之为“静压”;两者之间的差值是差压，数值高低与风力速度有关，风速越大，差压越大，反之越小。所以技术人员可以先测量差压，然后建立其与风速之间的线性关系，就可以获得具体的风量。大部分发电厂使用的都是该方法和该装置。

3在线校准方案

进行风量测量的在线校准，是立足于选择的测量方法来说的，一般是离线实验室校准，但存在一些限制因素。通过技术人员对风量系统、风道流场的分析，提出以下三种方式，基本解决了当前遇到的问题。

3.1网格法自转测量

这是建立在网格法测量基础上的，只是增加了自动旋转的装置，而且装置可以升降。在使用时需要对风道截面进行图像处理，绘制出整体流场分布，然后进行加权，获得校准值，然后再进行校准。这样操作有一定困难，因为选装装置是左右 90°旋转，但是旋转期间测量孔始终指向风向，难以扭动，同时旋转装置的使用寿命是个很大的难题，一般使用寿命都比较短，折旧增加了测量成本;另外对于操作期间用到的软件、以及加权计算方法，都需要专门的单位进行控制，所以技术性要求较高，复杂性比较高，对于技术人员的专业性要求较高。

3.2风道截面纵向增加一排毕托管移动式测量

这种方法只在校准时使用，平时一般都是退出烟道，所以一般都能保证长期的准确性，不会出现堵塞等问题。但是存在的问题是相关装置的密封度很难控制，因为这个装置只是在需要的时候再放置在风道截面，而校准的话需要进行数据收集，这样如何保证密封性是个难题。根据研究，技术人员提出增加密封风机和吹扫管路的解决方法，同时对于测得的数据也需要进行加权平均来计算，尽量缩小误差。所以该方法的使用需要软件和公式的支持，操作起来有一定难度，对于技术人员的专业要求较高。但是随着科技的进步，软件的自动化水平提升，该方法也比较容易实现。

3.3参照其他方面的校对进行标准

这项操作可以获得不同负荷工况下，各个测量点的理论流量值，以此为基础进行校准验证。相对来说，该方法属于一种理论性较强的方法，测量的结果属于理想化的数值。但是这项操作也存在一定问题，主要是得到的数据是建立在标准工况和设计工况的前提下，但设备长期应用之后，逐渐老化，性能降低，意味着运行工况更加复杂，所以数据会出现变动，需要定期检证，因此这里需要修正系数的应用，但这又带来一个问题，那就是修正系数也属于技术人员的经验设计，是技术人员通过对传统数据的收集，然后利用软件进行统计学分析的方式获得的，不能保证精确性，所以最终的误差也可能很大。相对来说，该方法可以在试运行时尝试使用，但实际工作时应用较少，主要是无法控制校准的误差，难以保证校准的准确性。所以应用这项操作需要解决上述问题，否则只能作为理论性参考依据。

另外，分析风量流场的实验装置，并参考其他单位相关装置的设计思路，提出一种可以解决上述问题的方法。即在测量装置前面的管道上增加导流板的安装方式，促使附近流场实现均匀分布，这样有利于提高测量的准确性。但是这项操作的实现也需要通过专业人员明确具体的安装位置才可以，邀请专业人员又增加了人力成本，所以总的应用成本比较高，目前来说应用较少。

4结语

大型发电厂中，进行风量测量的装备和方法有很多，各有各的优缺点。在测量方式上，目前来说常用的是节流孔板配合差压变送器，或者网格法配合差压变送器两种。而对于风量测量的校准，一般是使用离线实验室变送器，多数无法支持在线校准。基于此，本文主要对常用的测量和校准方案进行简单分析。

参考文献：

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