陳川

摘要：某電廠二期工程鍋爐燃燒系統(tǒng)風量測量自投產(chǎn)以來，一次風在高負荷段出現(xiàn)超量程，二次風量測量裝置經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，出現(xiàn)測量數(shù)值波動較大，引起CCS調節(jié)異常，針對此問題，分析了故障發(fā)生的原因，通過對測量裝置進行換型改造，徹底解決了鍋爐風量測量不準的問題，大大提高了電廠的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：一次風；二次風；測量不準；測量裝置

前言：某電廠二期工程為2×330MW熱電聯(lián)產(chǎn)機組，鍋爐為東方鍋爐集團有限公司制造的DG1080/17.4-II6型鍋爐，鍋爐型號為亞臨界參數(shù)、四角切圓燃燒、自然循環(huán)汽包鍋爐。一次風和二次風量使用的是插入式多點多喉徑流量測量裝置，采用多點測量安裝在一次風和二次風的水平管道，插入式多點均速流量測量裝置是從基爾管的基礎上開發(fā)，按照速度面積法布置的一種流量傳感器。它是節(jié)流式流量傳感器與速度面積法測量方法的結合。傳感器由多個基爾管探頭按照速度面積法插入管道，將取壓信號匯入引壓管，從而得到流量。

1 改造前設備狀況

該電廠鍋爐的一次風量和二次風量使用的是插入式多點多喉徑流量測量裝置，安裝在一次風和二次風的水平管道，從現(xiàn)階段的投運情況來看，風量測量效果出現(xiàn)誤差大，裝置本身出現(xiàn)不同程度上的堵塞現(xiàn)象或測量超量程，從而影響測量精度，更增加了維護量，需要不定期的反吹掃，整體使用效果不理想。

2鍋爐風量測量不準原因分析

2.1測量精準度差

由于現(xiàn)場流場速度分布各不相同，風場紊亂不均，一次風和二次風風量采用多候徑文丘里測量裝置，測量精度無法滿足機組使用要求。

2.2測量元件堵塞嚴重

由于文丘里測量裝置自身的缺陷，對含塵氣流的測量時，灰塵只進不出，造成感壓管路堵塞，再加上鍋爐啟、停爐時，冷、熱態(tài)的變化，所形成的水氣與測風裝置感壓管路中的灰塵會形成硬塊，很難清除，從而造成測量元件無法正常使用。

2.3線性調節(jié)不佳

在熱態(tài)下，當風門調節(jié)開度時，風量變化無規(guī)律可循；測量線性不好，導致風量測量不準確。

2.4風量波動較大

測量裝置堵塞后，會造成風量顯示值的較大范圍的波動。

3 測量設備選型

3.1裝置原理

NS系列風量測量裝置是基于靠背測量原理，測量裝置安裝在管道上，其探頭插入管內(nèi)，當管內(nèi)有氣流流動時，迎風面受氣流沖擊，在此處氣流的動能轉換成壓力能，因而迎面管內(nèi)壓力較高，其壓力稱為“全壓”，背風側由于不受氣流沖壓，其管內(nèi)的壓力為風管內(nèi)的靜壓力，其壓力稱為“靜壓”，全壓和靜壓之差稱為差壓，其大小與管內(nèi)風速有關，風速越大，差壓越大；風速小，差壓也小，因此，只有測量出差壓的大小，再找出差壓與風速的對應關系，就能正確地測出管內(nèi)風量。

采用如下圖所示的結構，為了解決堵塞問題，增設了自清灰裝置，實踐證明該裝置完全能長期可靠使用。

3.2選型

結合該電廠管道相關參數(shù)，并以機組的經(jīng)濟、安全、高效及節(jié)能運行為指導原則，為一次風、二次風測量選擇適合的型號。

3.3 系統(tǒng)結構

NS系列風量實時在線監(jiān)測系統(tǒng)的構成：NS系列風量測量裝置實時監(jiān)測各風道內(nèi)差壓，經(jīng)引壓管傳送至差壓變送器，轉換成4-20mA信號接入DCS系統(tǒng)，進行組態(tài)。

4 改造測量過程

根據(jù)各風道截面尺寸的大小、直管段長短等其他因素來確定測量的點數(shù)，然后將許多個測量點等面積有機地組裝在一起，正壓側與正壓側相連，負壓側與負壓側相連，正、負壓側各引出一根總的引壓管，分別與差壓變送器的正、負端相連，測得截面的平均速度。

整體改造效果圖

先按設計值對風量測量裝置的流量系數(shù)K進行預置，并按風量相對應的數(shù)學計算模型在DCS中組態(tài)并顯示出所對應的風量值。根據(jù)《差壓式流量計檢定規(guī)程》規(guī)定及有關測試方法進行標定，采用網(wǎng)格法，用標準畢托管或者標準測試儀器對安裝風量測量裝置的風道內(nèi)的流量進行等截面多點實測，讀出各點對應的實際差壓，從而通過計算得出各裝置所對應的修正系數(shù)和最終流量系數(shù)輸入值K

數(shù)學模型公式：

（t/h）

其中：

G------被測氣體質量流量，單位t/h；

K------風量測量裝置流量系數(shù)；

A------通流面積，單位m2；

ΔP----風量測量裝置輸出差壓，單位Pa；

t------被測氣體溫度，單位℃；

Px-----被測氣體管內(nèi)的壓力，單位Pa。

通過公式得出的數(shù)值，最終流量系數(shù)K與預置系數(shù)很接近，說明改造后的風量測量裝置具有很高的測量精度；另外，調整各種工況查看得知風量測量裝置具有很好的調節(jié)線性，因此，新型的風量測量裝置完全可以滿足運行需要。

5 改造效果分析

該電廠#1機組鍋爐風量測量裝置在2013年大修加裝后至今半年內(nèi)沒有發(fā)生風量誤差大，堵塞需要吹掃現(xiàn)象，在風道截面積大、流場紊亂的條件下，仍可保證風量測量的準確性，燃燒系統(tǒng)穩(wěn)定，安裝方便，便于維護，給運行和檢修熱控人員帶來了良好的工作條件。

改造后顯示測量準確，如圖所示：

6 結論

通過對機組鍋爐風量測量裝置換型改造，不僅徹底解決了風量測量不準的問題，而且保證了鍋爐燃燒穩(wěn)定，減少運行負荷波動，提高鍋爐燃燒效率，機組的安全性和經(jīng)濟性，同時，該電廠不再受制于的變化，大大降低了電廠運營成本，取得了顯著地經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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[3]電站鍋爐燃燒狀態(tài)監(jiān)測與優(yōu)化策略研究