秦浩宇 劉英達

（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 長治046021）

0 引言

電廠鍋爐燃燒情況很大程度上影響著鍋爐設(shè)備和發(fā)電廠整體運行的經(jīng)濟性和安全性。燃燒工況調(diào)整適當(dāng)，即燃料燃燒充分、爐膛溫度場和熱負荷均勻分布等，是保證鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的必要條件［1］。而鍋爐風(fēng)量測量的準確性，直接影響到運行人員對鍋爐運行狀況的正常操作。隨著電廠、電站的自動化程度越來越高，工程人員對風(fēng)量測量的精度和穩(wěn)定性要求也越來越高。

電廠磨煤機入口一次風(fēng)風(fēng)量測量，對于控制整個鍋爐風(fēng)粉比、機組負荷起著關(guān)鍵性的作用。但由于實際工藝管道分布的影響，冷風(fēng)與熱風(fēng)混合點之后沒有足夠的直管段，加之管道較大，存在嚴重的冷熱流體分層流動現(xiàn)象，使得流體在管道內(nèi)流場不均勻、擾流的問題十分嚴重，給測量帶來了巨大的困難，往往導(dǎo)致測量不準、線性差［2］。另外，一次風(fēng)含有粉塵顆粒，粉塵顆粒在高速運動下會對流量測量裝置造成嚴重的磨損，直接導(dǎo)致測量誤差，并縮短測量裝置的使用壽命。

1 風(fēng)量測量系統(tǒng)存在的問題

1.1 風(fēng)量測量裝置

漳山4號機組為中速磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)，一次風(fēng)風(fēng)量測量采用插入式三喉頸測量裝置，其原理是通過測得流場的平均流速，再乘以該測點管道的截面積得到流量。由于大尺寸管道中流場的分布情況十分復(fù)雜，且其有效前直管段長度十分有限，加之管道中冷、熱風(fēng)門結(jié)構(gòu)進一步破壞流場，最終導(dǎo)致流場伴有畸變、湍流及漩渦等現(xiàn)象，很難取得平均流速點，因此，插入式流量測量裝置在該場合使用難以取得滿意的效果。

1.2 實際運行中的問題分析

以磨煤機E為例，機組在降負荷減煤量過程中，根據(jù)風(fēng)煤比曲線，熱風(fēng)調(diào)整門應(yīng)隨磨煤機煤量減少而關(guān)小，此時，冷風(fēng)調(diào)整門是為保證磨煤機出口溫度也相應(yīng)關(guān)小。然而，在熱風(fēng)門關(guān)的過程中，風(fēng)量顯示值反而增加（圖1），為了保持風(fēng)煤比，熱風(fēng)門繼續(xù)下關(guān)，出口溫度下降，冷風(fēng)門也繼續(xù)下關(guān)直至全關(guān)，之后風(fēng)量顯示值減小，風(fēng)門才恢復(fù)正常狀態(tài)。在這種情況下，實際一次風(fēng)量已經(jīng)很小，如果長時間運行會引起磨煤機堵煤、煤粉管積粉等危險情況的發(fā)生。

由于磨煤機入口風(fēng)量測量不準，磨煤機風(fēng)量一直采用開環(huán)控制，無法投入閉環(huán)自動控制，直接影響了機組的經(jīng)濟性和安全性。

2 改造后的風(fēng)量測量系統(tǒng)

2.1 測量裝置的選定

由于機翼型測量法適用于空氣流量較大、風(fēng)道截面積大、流速較低、直管段長度較短的情況，因此將測量裝置改為機翼型。

圖1 改造前實際運行中風(fēng)門開度與風(fēng)量曲線

機翼型測量裝置的靈敏度取決于機翼流通截面的收縮比，在機翼兩側(cè)安裝柵格板，適當(dāng)縮小風(fēng)道流通面積，一方面利于穩(wěn)定流體動壓保證測量的準確性，另一方面可增強裝置的靈敏度。

2.2 測量裝置的優(yōu)化設(shè)計

2.2.1 全截面分割整流

在風(fēng)道內(nèi)加裝整流消漩裝置，用柵格將大截面分為若干，避免來流氣流的干擾，對于分割后的單一截面而言，直管段長度與其當(dāng)量直徑的比值變大，既可保證測量的準確性，同時還能對紊亂的氣流起到整流、消漩的作用，有利于穩(wěn)定測量流體動壓。

2.2.2 全截面矩陣布置感壓孔

采用多支機翼型傳感器，每支機翼型傳感器有多個感壓孔，形成全截面網(wǎng)格法多點取樣，各支機翼型傳感器彼此相通，獲取流通截面準確的平均感壓值后，分別將全壓信號和靜壓信號送至微差壓變送器，保證測量效果。

2.2.3 流線型高靈敏度傳感器

流線型一次傳感元件后無渦流區(qū)，減少傳感元件的流動阻力，保證入磨風(fēng)正常運行，元件靈敏度提高4～5倍。

2.2.4 導(dǎo)流板

在混合風(fēng)道彎頭加裝多塊弧形導(dǎo)流板，以消除漩渦，如圖2所示。

圖2 導(dǎo)流板安裝圖

2.3 風(fēng)量控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制

在測量裝置改造后，由于測量的準確性提高，風(fēng)量控制系統(tǒng)投入閉環(huán)自動控制，有效地提高了系統(tǒng)的準確度和穩(wěn)定性，并縮短了響應(yīng)時間。

3 改造后的測量效果

數(shù)值曲線表明，改造后4號機組磨煤機入口一次風(fēng)風(fēng)量測量數(shù)值穩(wěn)定，變化趨勢與實際一致，如圖3所示。與圖1相比，明顯可以看出風(fēng)量波動減小，且與調(diào)整門動作方向一致。

圖3 改造后的風(fēng)量曲線

4 結(jié)語

針對磨煤機入口一次風(fēng)風(fēng)量測量不準的情況，通過對測量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與改造，提高了風(fēng)量測量的準確性。磨煤機風(fēng)量閉環(huán)控制系統(tǒng)的投運，提高了機組負荷響應(yīng)速度，保證了鍋爐燃燒的安全性和經(jīng)濟性。

［1］張清峰，毛永清，劉建華.鍋爐風(fēng)量測量系統(tǒng)存在的問題及解決方案［J］.電站系統(tǒng)工程，2005（3）：34－36.

［2］李偉.磨煤機風(fēng)量調(diào)節(jié)優(yōu)化控制措施［J］.制冷空調(diào)與電力機械，2010（6）：87－88.