大型发电厂风量测量在线校准探究

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【摘要】 大型发电厂风量测量设备较多，测量方式、种类各有不同。对于测量方式上，目前以节流孔板配合差压变送器居多，也有一些采用最近的网格法配合差压变送器，还有一些热式、机翼型、毕托管、电荷感应式等形式。对于校准多采用离线实验室变送器校准，很难做到在线校准，本文针对几类常用的测量方式，提出一些可行的在线校准方式供大家探讨和研究。

【关键词】 风量测量 风量校准 大型发电厂 网格法

大型发电厂的风量测点很多，包括一次风量、磨入口风量、二次风量、送风机风量、引风机后烟气流量、脱硫入口烟气流量、烟囱入口烟气流量等等。风量测量之所以测点众多，是因为其在发电厂中扮演者重要的角色。

有的测量是为了配合风煤比例，参与调整和优化燃烧的过程，使得煤充分燃烧并保证一定的过氧量；

有的测量则是为了校准污染物排放量，调整脱硫运行方式，有效合理控制污染物的排放，事关国家环保的大问题，不容小觑。

那么，如何有效的验证测量的准确性就成为一个值得深究的课题。

一、目前采用流量计介绍

目前磨煤机一次风入口风量测量装置均采用较为传统文丘里测量装置，传统风道式文丘里风量测量装置因阻力大、信号放大倍数较小等缺点目前已较少使用；文丘里风量测量装置为压差型测量方式。

在负压测点取在内文丘里喉部，由于一次风为含尘风，测量装置在使用一定阶段以后会出现堵塞现象，从而导致测量误差比较大，测量不准确，整体使用效果不好。

一期机组的二次风使用的是传统的机翼测量装置。机翼型风量测量装置除占用面积大，导致截流大，增加了风机电耗，不利于风机的节能外。在热风道含尘气流测量中由于感压孔灰尘只进不出，较容易堵塞，长期需要人工吹扫，维护工作量大。

二期机组的二次总风管道较大，管道内有支撑，导致流场复杂，测量数据线性不好。针对这一情况，计划对风量测量装置进行改造。

关于机翼测量装置，初期使用的效果尚可，随着测量装置腔内积灰程度的增加，取压空也逐渐被堵塞，反吹扫的效果也不是很理想，从而导致测量误差比较大，测量不准确。

多点式自清灰测量装置，是基于靠背测量原理，测量装置安装在管道上，其探头插入管内，当管内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”，背风侧由于不受气流冲压，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，其大小与管内风速有关，风速越大，差压越大；风速小，差压也小，因此，只有测量出差压的大小，再找出差压与风速的对应关系，就能正确地测出管内风量。我厂改造均采用此种方式。

二、在线校准方案

我们已目前应用较广的网格法测量为主，进行校验方式的研究。目前采用的校准方式为离线实验室校准，也只能对变送器进行校验，不能对测量装置进行准确性验证，缺乏有效的校准手段。

我们进过风量系统的系统研究和对风道流场的研究，提出了三种整体测量装置在线式校准，已解决目前存在的难点问题。

方案一：网格法自转测量。仍采用网格法测量，增加自动旋转装置，同时可升降，对风道截面整体流场分布进行软件绘图，加权平均得出流量校准值进行在线式比对校准。

此方法难点在于选装装置采用左右90°旋转，过程中，正压侧测量孔方向始终指向风流量风向，且旋转装置使用寿命是个难题；对于绘图软件和加权平均参数需要通过电科院和专门的软件公司来做。

方案二：风道截面纵向增加一排毕托管移动式测量，需要校准的时候投入运行，平时退出烟道，不参与测量。

此方法的难点在于内嵌式校准装置的密封不易实现，需增加密封风机和吹扫管路，测得数据也需要进行加权平均，故需要软件和公式的支持。

方案三：参照负荷、炉膛氧量信号、设计院和设备厂提供标准，可计算得出对应负荷工况下各点的理论流量值，参考进行验证测点的准确性。

此方法的难点在于计算可得的数据时标准工况和设计工况值，随着设备的老化，运行工况的复杂化，应提出一定的修正系数，但是此修正系数也是经验系数，需通过统计学的方式获得，不能保证精确性。

同时，我们对风量流场实验装置的研究，并参考京隆电厂空冷流场导流装置的设计思路，提出在测量装置之前的管道上，可采用加装导流板，使得烟道测量装置附近流场均匀分布，这样有利于提高测量的准确性，但需通过专业的研究机构给出导流板加装位置方可实现。

三、结论

本文提供了一些风量在线式校准方式的思路供大家参考研究，并对风道流场导流板提出应用的可能性。

参 考 文 献

[1]张全胜.风量风粉测量技术的最新发展.