多點式流量測量在脫硫煙氣測量中的應用

劉宏宇 楚孔迅

摘 要：節能環保是國家當前重點工作，煙氣流量屬于重要的環保參數，其測量準確性直接影響到企業的經濟效益與社會效益。文章介紹了在電廠新一輪超低排放改造中，通過選用多點式煙氣流量測量裝置，解決了煙氣流量測量準確性的問題，同時介紹了多點式流量測量原理以及優勢，對該技術在脫硫煙氣測量中的應用進行展望。

關鍵詞：多點式測量；煙氣流量；準確

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.010

0 前言

山東省將于2016年11月1日起嚴格施行《大氣污染防治條例》，煙氣環保工作在電廠生產經營中日益重要。目前電廠正在實施超低排放改造，主要是通過技術改造升級，降低電廠SO2、NOX、煙塵等大氣污染物排放，排放測量國家控制嚴格。隨著發電廠新一輪環保技改工作的實施，對脫硫出口煙氣流量測量裝置的適應性改造也在進行。當前測量裝置取樣多為單點測量，不能完全表征整個煙道的流量，進而影響到測量的準確性。而多點式測量裝置在煙道截面上嚴格按照標準的網格要求[1]進行多點式布置，裝置性能可靠，測量準確。鄒縣電廠#2脫硫出口流量采用多點式煙氣流量測量裝置，改造后觀察比對，其測量可靠性高，維護工作方便。

1 脫硫煙氣流量測量的重要性和必要性

節能環保是國家當前重點工作，電力企業的煙氣環保工作也是企業工作的重點之一，環保工作達不到要求，將受到國家環保部門、社會的嚴厲考核與批評。如果煙氣流量數據無法準確反映實際工況，必然導致電廠無法完成減排計劃，影響企業形象，同時面臨環保部門的考核和追責。為依法進行環保設備管理，提高煙氣流量測量準確性尤為重要。發電廠對環保數據的監控力度越來越大，2016年度下發實施了《重要環保參數核對管理辦法》，針對環保數據缺陷處理過程以小時核算處罰，通過制度規范環保設備管理。為加強環保設備管理，提高煙氣流量測量的可靠性，就必須選用現場適應性強的測量裝置。2015年，鄒縣電廠#1-#8機組脫硫煙氣流量相繼出現過煙氣流量測量準確性缺陷，嚴重影響了企業的經濟效益與社會效益。為降低環保缺陷，適應在新工藝下煙氣流速測量的準確性與可靠性要求，提高環保設備健康運營，多點式煙氣流量測量裝置的研究實施與維護保養尤為必要。

2 多點式煙氣流量測量裝置的結構及原理

2.1 多點式煙氣流量測量裝置原理

多點式煙氣流量測量裝置，在煙道截面上嚴格按標準采用等截面多點測量原理[2]，該裝置通過構件固定在煙道內部，與煙氣流動方向垂直布置。該裝置是基于靠背測量原理設計，感壓部件插入管內，當有氣流通過時，迎風面測量氣流的動能，背風側測量流的靜壓力，全、靜壓差的大小與風量的之間有相互對應關系，利用這一原理正確測出管內煙氣流通量。

2.2 多點式煙氣流量流量測量裝置特點

2.2.1 大口徑多點取均壓

煙氣管道一般都是大口徑矩形風道，流體狀態分布紊亂，采取多方位多點取壓，采樣點位置的選擇國內、國際上流行的網格法。

2.2.2 直管段要求低

多點式煙氣流量測量裝置最突出的優點是對直管段的要求比較低，在完全沒有直管段的情況下，為一種較好安裝測量方式。

2.2.3 自清灰防堵塞

多點式煙氣流量測量裝置在測量管的垂直段內懸掛了自清灰棒，該棒可以在管內氣流的沖擊下作無規則擺動，起到自清灰作用，因而不需要采用連續或定期反吹措施，即使煙氣含塵濃度較多，仍可以做到長期運行免維護。

2.2.4 防銹蝕耐磨

采用高溫陶瓷表面硬化處理技術達到耐磨等級。

2.3 計算數學模型

（1）

式（1）中：：陣列式流量計實時測量值，單位：；：陣列式流量測量上限值，單位：；：差壓變送器實時電流值，單位：；

（2）

式（2）中： ：被測截面的瞬時流量，單位：；：過流截面面積，單位：；：過流截面速度分布系數，實際測量計算值。 3600為時間，單位為s。

上述數學模型還可通過密度、溫壓進行實時修正。

3 多點式煙氣流量測量裝置應用

經分析，多點式測量方式具有改良性優點，適合在脫硫出口煙氣流量中測量，結合超低排放改造計劃，從#2機組開始實施，采用兩單元24點測量方式，裝置采用上煙道截面上向下安裝方式，安裝應注意以下4點：①將兩單元裝置正、負壓側分別連接匯總，然后接至差壓變送器正、負壓側。②差壓變送器的安裝位置應高于裝置取樣口。

③測量裝置到差壓變送器之間的信號管路應密封無泄漏，否則灰塵就會堵塞信號管路而無法準確測量風量。④由于測量裝置布置在矩形管道內，為防止裝置搖擺，需中間加焊固定桿。

4 實施前后流量測量對比

在#2機組脫硫改造安裝實施后，經過流量標定驗收，脫硫煙氣流量顯示準確，指示平滑，晃動小，在各個負荷段反應迅速，相比改造前圖1上。改造后，煙氣流量測量準確詳實，未發生影響環保缺陷，提高了測量的可靠性，降低了班組人員的勞動強度，達到了改造目標。

5 結語

綜上所述，多點式煙氣流量測量裝置在脫硫出口流量測量中的實施，解決了在超低排放后，脫硫煙道直管段不滿足、測量條件較差的情況下，煙氣流量測量準確性的問題。在#2機組脫硫改造中的實施效果，獲得了一致好評，目前正在#5、6脫硫改造中推廣實施，隨著改造的推廣，將會在其它機組中應用。

參考文獻 ：

[1]王金雷.脫硫煙氣自動監控設備的網狀流量測量方法[J].環境保護與自然經濟，2014：68-69.

[2]劉立安.防堵陣列式風量測量裝置在輕灰流化床上的應用[J].純堿工業，2014（03）：13-15.

作者簡介：劉宏宇（1981-），男，山東汶上人，工學碩士，工程師，主要從事熱工控制系統檢修和維護工作。