新型自清灰風量測量裝置在600MW機組的應用

王海華，唐遵議，李玉靈

(四川廣安發電有限責任公司，四川廣安638000)

0 引言

火電廠鍋爐燃燒的優化控制，將有利于降低能源消耗，提高燃燒效率，減少煙塵總量排放，降低煙氣中NOx、CO含量。而要實現鍋爐的燃燒優化控制，穩定、準確的風量測量是非常重要的。為了配合運行人員對燃燒的優化，我們從普遍存在的問題:即因一次風、二次風、磨煤機風量等在測量上存在管道截面大、直管段短、流速低、含粉塵大等難題而導致風量測量不準、不穩等問題入手，優化風量測量。

1 61#機組鍋爐風量測量裝置

改造前廣安電廠61#機組鍋爐一、二次風總風量測量裝置采用德國生產的德爾塔巴式，此裝置是插入式的一種，在探頭前后有兩排不均勻分布的、若干個8mm的引壓孔。它的優勢是:精度高、運行成本低(相比孔板式)、安裝工作量小、孔大不易堵。但實際運用過程中，由于燃燒用煤煤質很差，空預器漏灰嚴重，導致熱風里摻雜比較多的灰，致使測量裝置堵灰極其嚴重。各層燃燒器二次風風量采用畢托巴防堵耐磨流量計BTB-B系列。畢托巴流量計具有如下優點:節能、耐高溫高壓、可靠性高、安裝簡便、測量范圍廣、介質管道橫截面形狀適用范圍廣，不要求直管段。但實際應用過程中，由于各層燃燒器二次風量管道走向復雜，直管段短，二次風含灰嚴重，即使就地變送器采用了連續吹掃裝置，效果亦并不理想。表1為廣安電廠61#爐改造前風量測量情況匯總。

表1 廣安電廠61#爐改造前風量測量裝置情況匯總

注:——表示DCS無顯示，或壞點

如表1所示，改造前一、二次風量基本處于全部失效狀態，各層燃燒器二次風量可用率為37.5%，致使在實際運行中，鍋爐燃燒及風粉配比調節難度極大。以往運行人員僅能靠各燃燒器風壓調節擋板開度來調整風粉配比，但由于擋板的性能、控制精度、重復性均差，使助燃空氣的流量很難準確測定，嚴重影響鍋爐效率。

鑒于上述實際狀況，熱工專業一直考慮風量測量裝置換型，讓各風量測點能保證長期可用，以對鍋爐進行燃燒優化調整，也可保證一、二、三次風風量根據負荷和不同的煤種進行合理調節，改善鍋爐燃燒狀況，提高鍋爐效率。

2 新型風量測量裝置的應用

2.1 改造方案

鑒于上述原因，并結合最近國內、國際風量測量裝置的現狀，該電廠選用了南京瓦特科技有限公司生產的FL系列多點式自清灰插入式翼型文丘里測量裝置8測點和12測點兩種。

此種測量裝置主要是針對電站鍋爐一、二次風總風量及制粉系統通風量及煙氣流量設計的，具有差壓放大倍數大、測量精度高等優點。該裝置在測量一、二次風總風量及制粉系統通風量時，針對一、二次風道直管段短，截面積大，風道內流場極其不均等特點，采用了同截面等面積布置多點的測量方式，即將多個測量元件有機地連接在一起，正壓側與正壓側相連，負壓側與負壓側相連，取得平均正壓與平均負壓，進而計算出精確風量值，并利用流體動能進行自清灰的功能，徹底解決了測量含塵氣流堵塞的難題，同時也保留測量精度高和幾乎無節流損失的優點。

2.2 與其他測量裝置的比較

表2 新型測量裝置與傳統型測量裝置的比較

2.3 改造實施

鑒于FL系列多點式自清灰插入式翼型文丘里測量的優勢，該電廠在2011年6月對61#機組大修期間，對風量測量裝置實施了改造，本次改造的范圍是熱一次風風量測點2個(采用8測點式)，冷一次風風量測點2個(采用8測點式)，二次風總風量測點2個(采用12測點式)。經該公司技術人員到現場實際查看，并經反復討論計算后決定取樣安裝位置不變，變送器選型不變，詳細計算結果見表3。

因為原安裝位置處于最長直管段，所以測量數據最準確，穩定性最好。二次儀表正負壓側取樣位置不改變。

表3 風量測量裝置設計計算書

2.4 改造效果

2.4.1 標定試驗

改造完成后，對風量測量裝置進行校對、參數修正。運行人員在該公司技術人員的配合下，啟動送風機、引風機、一次風機，模擬運行工況，通過調整熱一次風擋板，針對開度為0、10%、20%……100%進行實傳試驗，試驗結果如表4和圖1所示(標定使用器具:德國GT9-EF-4便攜式中溫風速儀。)

從實傳試驗數據看，DCS顯示值與標準器具便攜式中溫風速儀基本一致，效果良好。其他5臺試驗結果中B側冷一次風風量偏差比較大，但經參數修正，也在許可范圍之內?？傮w改造情況匯總如表5所示。

表4 熱二次風擋板開度與風量關系表格

圖1 熱二次風擋板開度與風量關系趨勢圖

表5 廣安電廠61#爐改造后風量測量裝置情況匯總(擋板開度50%)

2.4.2 改造效果分析

經實傳實驗數據的參數修正及總體改造效果看，改造后的風量測量數據能正確反映風量的變化和測量值。在機組啟動后，6臺風量裝置測量準確，反應靈敏，工作穩定可靠，為運行人員的燃燒調節提供了可靠的風量參考依據，并徹底解決了測量裝置嚴重堵塞的問題，實現了本次改造的目的。

3 結論

根據該電廠鍋爐風量測量的特點，選用FL系列多點式自清灰插入式翼型文丘里測量裝置，給鍋爐的安全經濟運行提供了極大地幫助。從實際使用情況來看，FL系列多點式自清灰插入式翼型文丘里測量裝置具有測量精度高、差壓放大倍數大、準確性高、可靠性高、調節線性好、損耗低等特點，關鍵是能依靠自清灰棒來連續清除測量裝置取樣管積灰，這是很多風量測量裝置難以實現的。目前，利用FL系列多點式自清灰插入式翼型文丘里測量裝置替代傳統的流量測量裝置，對火電廠具有較高的經濟和使用價值。

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