电厂锅炉风量测量不准分析及处理

时间：2025-01-05

陈川

摘要：某电厂二期工程锅炉燃烧系统风量测量自投产以来，一次风在高负荷段出现超量程，二次风量测量装置经常出现堵塞，出现测量数值波动较大，引起CCS调节异常，针对此问题，分析了故障发生的原因，通过对测量装置进行换型改造，彻底解决了锅炉风量测量不准的问题，大大提高了电厂的经济效益。

关键词：一次风；二次风；测量不准；测量装置

前言：某电厂二期工程为2×330MW热电联产机组，锅炉为东方锅炉集团有限公司制造的DG1080/17.4-II6型锅炉，锅炉型号为亚临界参数、四角切圆燃烧、自然循环汽包锅炉。一次风和二次风量使用的是插入式多点多喉径流量测量装置，采用多点测量安装在一次风和二次风的水平管道，插入式多点均速流量测量装置是从基尔管的基础上开发，按照速度面积法布置的一种流量传感器。它是节流式流量传感器与速度面积法测量方法的结合。传感器由多个基尔管探头按照速度面积法插入管道，将取压信号汇入引压管，从而得到流量。

1 改造前设备状况

该电厂锅炉的一次风量和二次风量使用的是插入式多点多喉径流量测量装置，安装在一次风和二次风的水平管道，从现阶段的投运情况来看，风量测量效果出现误差大，装置本身出现不同程度上的堵塞现象或测量超量程，从而影响测量精度，更增加了维护量，需要不定期的反吹扫，整体使用效果不理想。

2锅炉风量测量不准原因分析

2.1测量精准度差

由于现场流场速度分布各不相同，风场紊乱不均，一次风和二次风风量采用多候径文丘里测量装置，测量精度无法满足机组使用要求。

2.2测量元件堵塞严重

由于文丘里测量装置自身的缺陷，对含尘气流的测量时，灰尘只进不出，造成感压管路堵塞，再加上锅炉启、停炉时，冷、热态的变化，所形成的水气与测风装置感压管路中的灰尘会形成硬块，很难清除，从而造成测量元件无法正常使用。

2.3线性调节不佳

在热态下，当风门调节开度时，风量变化无规律可循；测量线性不好，导致风量测量不准确。

2.4风量波动较大

测量装置堵塞后，会造成风量显示值的较大范围的波动。

3 测量设备选型

3.1装置原理

NS系列风量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”，背風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。

采用如下图所示的结构，为了解决堵塞问题，增设了自清灰装置，实践证明该装置完全能长期可靠使用。

3.2选型

结合该电厂管道相关参数，并以机组的经济、安全、高效及节能运行为指导原则，为一次风、二次风测量选择适合的型号。

3.3 系统结构

NS系列风量实时在线监测系统的构成：NS系列风量测量装置实时监测各风道内差压，经引压管传送至差压变送器，转换成4-20mA信号接入DCS系统，进行组态。

4 改造测量过程

根据各风道截面尺寸的大小、直管段长短等其他因素来确定测量的点数，然后将许多个测量点等面积有机地组装在一起，正压侧与正压侧相连，负压侧与负压侧相连，正、负压侧各引出一根总的引压管，分别与差压变送器的正、负端相连，测得截面的平均速度。

整体改造效果图

先按设计值对风量测量装置的流量系数K进行预置，并按风量相对应的数学计算模型在DCS中组态并显示出所对应的风量值。根据《差压式流量计检定规程》规定及有关测试方法进行标定，采用网格法，用标准毕托管或者标准测试仪器对安装风量测量装置的风道内的流量进行等截面多点实测，读出各点对应的实际差压，从而通过计算得出各装置所对应的修正系数和最终流量系数输入值K

数学模型公式：

（t/h）

其中：

G------被测气体质量流量，单位t/h；

K------风量测量装置流量系数；

A------通流面积，单位m2；

ΔP----风量测量装置输出差压，单位Pa；

t------被测气体温度，单位℃；

Px-----被测气体管内的压力，单位Pa。

通过公式得出的数值，最终流量系数K与预置系数很接近，说明改造后的风量测量装置具有很高的测量精度；另外，调整各种工况查看得知风量测量装置具有很好的调节线性，因此，新型的风量测量装置完全可以满足运行需要。

5 改造效果分析

该电厂#1机组锅炉风量测量装置在2013年大修加装后至今半年内没有发生风量误差大，堵塞需要吹扫现象，在风道截面积大、流场紊乱的条件下，仍可保证风量测量的准确性，燃烧系统稳定，安装方便，便于维护，给运行和检修热控人员带来了良好的工作条件。