新型風量測量裝置在電廠的應用

高惟杰

廣東省韶關粵江發電有限責任公司 廣東 韶關 512132

1 概況

某電廠300MW機組鍋爐一、二次風量原采用的是威力巴和機翼式測量方式。由于安裝位置受限以及日常維護不到位等原因，造成鍋爐一、二次風量信號測量失效，風量自動調節難以投入。一、二次風量測量問題已經影響到了機組的安全經濟運行。原風量測量裝置使用過程存在的問題表現在：

（1）鍋爐二次風量測量信號是鍋爐MFT動作的一個保護信號，維護時需要退保護，原風量測量裝置由于取樣管經常堵塞，取樣管吹掃頻率高、維護周期短，對生產不利。

（2）因為風量取壓裝置沒有自動吹掃和免吹掃功能，維護不方便。

（3）因為測量不準，一、二次風量信號沒有參與鍋爐燃燒自動調節，鍋爐燃燒自動調節系統調節品質差，鍋爐效率較低。

2 風量測量裝置改造原理

（1）根據比托法凱默的多點、自動平均原理來測量流速，即測量流體的總壓和靜壓，取得動壓值。根據伯努力方程計算出流體真實流速、流量。

（2）每組傳感器上帶有多組總壓和靜壓探頭，且自動平均多探頭測點壓力，在一管道截面上均分面積取壓，適用于大管徑風量測量。

（3）雙對稱探頭設計不受安裝偏差的影響，由兩個對稱于風向的靜壓探頭自動平衡由迎風角度不同造成的壓力差。探頭內部為高壓區，不會因為流體中雜質而堵塞傳感口。有效防止探頭堵塞。

（4）在探頭引壓管末端設計了排灰口。探頭如有堵塞跡象，可打開排灰口，將探頭引壓管內部的積灰排出。其操作方便，無需停爐或停磨。提高了鍋爐的安全性和經濟性。

3 風量改造方案

3.1 磨煤機入口一次風量改造

磨煤機入口一次風是由冷一次風和熱一風匯合而成。由于匯合點距離磨煤機很近，匯合后直管段長度只有2米左右，混合氣體氣流非常混亂，不宜安裝風量測點。而匯合前冷、熱一次風管道較長，在該管道上測量風量相對容易。因此制定了磨煤機入口風量測量采用冷熱風流量分開測量的方案，即。熱一次風管道管徑較大，直管道較短，氣流不穩定。為取得穩定的風量信號，在熱一次風量裝置前加裝整流格柵，使熱一次風氣流更加平穩。

在磨煤機入口冷一次風管道上安裝2組風量測量探頭，在熱一次風管道上安裝3組風量測量探頭。并在探頭前安裝標定孔，作風量調試之用。在熱一次風測量探頭前加裝整流格柵，使熱風氣流更加平穩。

圖1 磨煤機入口一次風量裝置安裝結構圖

3.1.1 冷一次風測量裝置安裝

2組風量測量探頭成90°交叉分布在一次冷風圓形管道上，風量測量探頭上的傳感口采用等截面的方法平均分布在管道內，每根所得到的壓差通過導壓管接入差壓變送器中。

3.1.2 熱一次風測量裝置安裝

（1）整流格柵

整流格柵為圓形結構，整體大小略小于管道截面積。格柵的通流面積為邊長a＝100的正方形，其長度為L＝300，全部采用厚度為2的鋼板制作。

（2）風量裝置

3組風量測量探頭成60°交叉分布在一次熱風圓形管道上，風量測量探頭上的傳感口采用等截面的方法平均分布在管道內，每根所得到的壓差通過穩壓管接入導壓管，再接入差壓變送器中。

圖3 整流格柵

圖2 冷一次風量裝置安裝結構圖

3.2 鍋爐二次風量改造

在二次風管道上拆除原風量裝置，在原位置處水平安裝3組風量測量裝置。測量裝置按等截面的方法平均分布在管道內，每根所得到的壓差通過穩壓管接入導壓管，再接入差壓變送器中。

由于二次風管道直管段較短，且在風量測量裝置前5米處存在90°角彎頭，綜合各方面因素，在風量取樣管上加裝穩壓管。

圖4 熱一次風量裝置安裝結構圖

圖5 二次風量測量裝置安裝示意圖

4 改造效果

新型在線風量測風裝置年在該廠300MW機組鍋爐一、二次風量上改造使用后，其獨特的防堵探頭設計，有效避免的取樣管路堵塞，取樣管吹掃頻率由以前每月手動吹掃一次改為半年吹掃一次，且吹掃時只需打開吹掃壓縮空氣管道上的閥門即可，大大減少了日常維護工作量。一次風管道整流格柵的使用使得磨煤機一次風氣流平穩，信號取壓穩定。二次風管道在取樣管上加裝穩壓管，其相當于一個濾波作用，將波動頻繁的風量信號轉化為一個較穩定的差壓輸出，安全、有效。

風量測量裝置改造后，經過3年多的使用，效果良好，風量信號測量準確、穩定。風量信號引入到鍋爐燃燒調節系統，提高燃燒系統調節品質，提高了鍋爐效率，保證了機組安全經濟運行。

5 結束語

直管段長度要求較高、風壓損失較大、一次元件易堵塞、日常維護工作量大等等，這些因素是傳統風量測量方式的存在的共性問題。隨著時代的進步，風量測量技術也得到了長足的發展，新型在線風量測風裝置對設備技術做出了改進，其測量原理更加科學，安裝方式適應性強，使用更加方便并且保證了測量準確性和穩定性。

當然，這種測量方式并不是完美無缺的。只要我們本著嚴謹的科學精神，刻苦鉆研，敢于創新，就能讓風量測量品質進一步提高，使其更加接近完美。