XZZL-系列風速、風量測量裝置

 

一.風量產品簡介
1 概述
  對于采用回轉式空氣預熱器的一二次風熱風風量測量,由于被測對象為含塵氣流,且測量裝置安裝位置沒有足夠的直管段,采用機翼式、威力巴、笛型管、普通文丘里、孔板等測量方式,普遍存在易堵塞、壓損大、精度低等缺點,特別當測量大風道風量時,截面上流速分布不均勻,容易導致測量結果不穩定、不準確,不僅影響鍋爐燃燒優化調整,而且直接影響機組的自動投入率。
燃煤電廠迫切希望安裝一種實用、運行可靠的電站鍋爐風量測量裝置。
  無錫市興洲儀器儀表有限公司開發的XZZL系列電站鍋爐風速風量在線監測系統成功地解決了堵管和磨損兩大技術難題,可在DCS上實時監測風管的風量、風速、風溫、壓力等重要參數,使鍋爐燃燒運行調整和故障診斷有據可依,為提高鍋爐運行穩定性和經濟性,實現鍋爐燃燒優化,提供了有效可信的數據,很好地滿足了現場實際生產過程的需要。經長期運行實踐后,鍋爐運行人員深感滿意。
  在國內幾十家電廠不同容量、不同類型的數百臺鍋爐上得到良好的應用,防堵塞防磨損性能優越,長期使用無需對風量傳感器進行吹掃,受到用戶的一致好評,已成為免維護產品。
2 測量方案
3 2.1測量原理
  我公司開發的XZZL-EQ-1型鍋爐風速風量測量裝置基于靠背測量原理,原理圖如下:



 

  測量裝置安裝在管道上,其探頭插入管內,當管內有氣流流動時,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,其管內的壓力為風管內的靜壓力,其壓力稱為“靜壓”,全壓和靜壓之差稱為差壓,其大小與管內風速(量)有關,風速(量)越大,差壓越大;風速(量)小,差壓也小,因此,只要測量出差壓的大小,再找出差壓與風速(量)的對應關系,就能正確地測出管內風速(量)。
  對于大風道的風量測量,僅有一個測量點是不夠的,為了能夠準確地測量出鍋爐二次風、冷熱一次風等大風道的風量,采用等截面多點測量方案,將許多個測量探頭等截面有機地組裝在一起,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,分別與變送器相連,測得截面的平均速度,然后計算出風量。實踐證明該裝置完全能長期可靠使用,成為免維護產品。
  對于測量裝置只能垂直安裝的風道來說,如鍋爐磨煤機進口一次風,采用改進型文丘里測量裝置進行流量測量。如右圖所示,我公司針對風道尺寸不同選擇多點陣列式改進型文丘里測量裝置進行垂直風道的含塵風流量測量,本測量裝置在普通文丘里的基礎上進行了針對含塵測量環境的防堵功能改進,高低靜壓取壓管口徑較大并設計了自清灰裝置,兼有防堵效果好、取壓壓差大的優點。

2.2測量裝置特點
  對于磨煤機入口一次風風量、空預器出口二次風風量測量場合,測量介質是典型的含塵氣流,要長期準確地測量出管內風速(量),必須要解決測速裝置的防堵塞問題。
  我公司開發的鍋爐風量測量裝置,較好地解決了測量裝置的堵塞問題。主要是在測量裝置上增設了自清灰裝置,在垂直段內懸掛了清灰棒,該棒在管內氣流的沖擊下作無規則擺動,起到自清灰作用,棒的自重及粗細是經過出廠前的實驗來確定的,在實驗臺上按照風管內設計風速(量)的范圍實驗得出,棒太重太輕或太粗太細都不能符合要求。
ZL-EQ-1型風速風量測量裝置具有以下優點:
 總壓取壓管的取壓口采用斜剖面口設計,兼顧高取壓效能、防止堵塞和保護靜壓取壓管的作用。
 特別設計的防堵元件借助測量介質的動能進行取壓管道的全壁實時清灰。
 充分吸收被測介質的動能,確保在不同工況下防堵元件都能正常工作。
 采用等截面多點矩陣測量探頭,保證在短直管段、流場紊流情況下的高精度流量測量。
 特別設計的結構有效減小壓損。
 冷態標定和熱態溫度壓力補償技術有效提高了測量精度。

2 · 3數學模型公式
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其中:
A---------為測量裝置總系數。
以設計值和現場的實際標定結果綜合代入計算;
B ---------被測氣體體積流量(Km3/H);
C ---------被測氣體質量流量(T/H);
D ---------------風量測量裝置輸出差壓(KPa);
E ---------被測介質密度(Kg/m3);
F -----------------被測管道內的壓力(KPa)。
G ------------------安裝現場大氣壓力(KPa)。
H ------------------被測氣體溫度(℃)。

2.3系統組成
  XZZL-EQ-1風速風量在線監測系統由測量裝置、微差壓變送器、DCS或監測主機組成,結構如下:

 

3 功能指標
3.1設計條件
XZZL-EQ-1系列風速風量在線監測系統適用于不同燃燒方式(四角噴燃、對沖式、W火焰等)、不同制粉方式(倉儲式熱風送粉、倉儲式乏氣送粉、直吹式等)和不同空氣預熱器類型(回轉式、管式等),充分考慮了測量環境易堵塞、易磨損、工況變化大的特點,測量精度滿足國家測量儀器儀表的標準規范。
3.2設計所需主要參數
測量裝置設計所需的主要參數有:燃燒方式、制粉方式、空預器類型、磨煤機入口風道尺寸、二次風道尺寸、一二次風量及溫度等。
3.3主要功能及性能
3.3.1長期在線監測磨煤機入口一次風、二次風的風量、差壓、溫度等值,數據精確可靠。
3.3.2磨煤機入口一次風流量,同時用棒狀圖和數字顯示。
3.3.3空預器出口二次風風量,同時用棒狀圖和數字顯示。
3.3.4當風量、風溫在其上下限范圍內時,數字棒狀圖顯示為綠色,超過上下限范圍,數字棒狀圖顯示為紅色以示報警。
3.3.5幫助進行燃燒調整和特性試驗。

4 安裝技術要求
4.1大風道(磨煤機入口、二次風)測量裝置具有均壓功能,一般只要求直管段長度不小于管道的當量直徑即可。
4.2 測量裝置應根據被測一二次風管管徑選定,測量裝置斜剖口正對迎風側,中心線與管道中心線一致。
4.3 測量裝置與引壓管之間*好采用焊接連接,防止灰粉泄漏而產生堵管。
4.4 安裝要求保證整個引壓管路密閉性良好,無漏點。安裝完成后要做嚴密性試驗以確保密閉性。
4.5 測量裝置引壓管與變送器柜引壓管一一對應接好,注意正壓側與負壓側亦一一對應。
4.6 所有連接端(測量裝置側、變送器側、中間連接部分)均要求加墊片擰緊,不能出現泄漏。
4.7 溫度傳感器與DCS系統之間的連接電纜必須使用4芯屏蔽電纜。
4.8 變送器至DCS系統之間的連接電纜必須使用4芯屏蔽電纜。
4.9 電纜線穿管敷設過程中,務必注意不得將電纜拉傷、破損或短路、斷路等,全部線路不可有外露部分,橋架外的部分必須穿鋼管。















 
 
 
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