(河北大唐国际唐山热电有限责任公司)
摘要：本文通过对河北大唐国际唐山热电公司300MW×2亚临界供热机组的锅炉磨煤机一次风流量测量装置改造案例，详细叙述了徐州东兴电力技术有限公司研发的，防堵阵列式风量测量装置的工作原理、装置结构、性能，安装调试方法和风量相关参数的测量计算。
关键词：一次风量;防堵;文丘里
1引言：
我公司300MW锅炉为上海锅炉厂制造1025t/h亚临界压力的自然循环汽包燃煤锅炉。采用中速磨正压一次风直吹式制粉系统，每台炉配5台中速磨煤机。两侧一次风机将大部分常温空气送入暖风器（冬季）后，再经空气预热器升温后，沿锅炉两侧风道汇入母管联络风道再依次进入磨煤机一次风道（热一次风）；其余一次风直接由风机出口沿锅炉两侧经母管分别进入磨煤机一次风道。
2改造的目的
燃烧风量分配是否合理，直接影响燃烧工况的效果。对锅炉进行燃烧优化调整概括起来就是就是将一、二次风量根据锅炉负荷和不同的煤种进行合理的调节风量调节好了锅炉燃烧状况必将明显改善炉效也将显著提高。燃烧参数的选择对锅炉的经济性有十分重要的影响特别是燃烧器各调节挡板的开度及风量大小对锅炉的飞灰可燃物有直接的影响应根据各燃烧器的着火情况加以仔细的调整。实际测试表明经过燃烧参数的优化选择可使锅炉的热效率提高1%以上同时锅炉辅机功耗明显下降二者可使机组的供电煤耗下降5g/(kW*h)以上达到了降耗节能的目的。
3 存在的问题
由于我公司一次风道长度偏短；而一次风经空预器后携粉粉尘较多，对含尘气流的测量时，灰尘只进不出，造成感压管路堵塞。还有锅炉启、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，极大的增加了维护的工作量。检修人员每过一段时间就需要对取样装置进行吹扫，去除积灰。而且随着机组投产时间增长，吹扫时间间隔越来越短，最严重时每天就要吹扫一次。
低负荷的时候，风量测量不准确也不稳定。原因分析如下：
1 由于飞灰的堵塞;
2风箱横截面积较大，低负荷的时候差压较小，不易测量;
3风箱横截面积较大，风箱的直管段长度较小，流速较低的时候，风箱里的流质是不均匀的。
4装置选型不合理，设计差压量程过大，影响测量精度;
4防堵阵列式风量测量装置介绍
防堵阵列式风量测量装置是基于文丘里测量原理，理论设计符合G/B2624-93国家标准，结构除特殊廓形的节流件部分外，其余均符合GB/T2624-93标准，适用于各种流体的流量测量，特别适用于含尘量大、雷诺数低、介质脏物的工况。流体阻力及锐边磨损小，测量精度高。流出系数稳定，直管段缩短70%（前直管段<3D,后直管段<1D）。均压效果好，低压损。
每套防堵阵列式风量测量装置由一支或多支测量探头组成，每支探头包括多个具有防堵功能的基于文丘里管测量原理的气体流速传感器，每个传感器是以测量整流管以及同轴安装在测量整流管内的节流件及相应的取压口组成，整套装置相当于组成了测速阵列进行风量测量。
当风道内插入多支测量探头时，将探头输出的全压与全压、静压与静压并联起来，就可以准确测量风道截面各测点的平均流速。这就意味着如果尽量多地在风道内布置测量探头、每支测量探头尽量多地配置流速传感器，就可以避免风道内由于旋流、紊流造成的流场不均匀对测量带来的影响，减少测量误差。
5风量测量装置改造实施方案
根据设计参数，磨煤机进口风道截面尺寸为1000×900×4 mm，由公式
.png)
，可得其当量直径为947 mm，由于直管段较短，截面风速容易分布不均匀。为了确保准确测量风量，拟在1000×900mm的风道截面上按等截面网格法多点测量原理布置12个风量测量点，等截面阵列布置3支探头共12个传感器测点，测得同截面的平均速度，是为了确保准确测量风量，将3个风量测量探头的正压侧与正压侧相互连接、负压侧与负压侧相互连接，引出一组正、负压信号至差压变送器。由于在风道截面上严格采用标准的网格多点式布置、而且装置自身测量整流管的整流作用，可以极大削弱直管段较短及紊流造成的影响，且测量装置本身具备自清灰防堵塞功能，几乎没有压损，装置性能可靠，可保证风量显示稳定准确。基本做到了免维护运行。
.png)
6现场安装及标定
6.1安装步骤
1.在水平管道上寻找尽可能长的直管段，按照测量装置前80%、后20%直管段的原则确定测量装置的安装位置。并在管道上制作校验口，校验口处的风速应能正确反映测量装置处的风速，且现场校验人员应能方便操作，满足以上条件的情况下校验口应尽可能靠近测量装置。
2.在确定的安装位置处开孔，将配套底座焊接在管道上。
3.将测量装置按照标注的气流方向安装在底座上，测量装置与底座之间要采取密封措施，确保无泄露。
4.插入深度较大（大于800mm）时，测量装置的另一端应采取固定措施。
5.连接引压管，可以焊接，也可以使用螺纹连接，对于大型管道上的多组测量装置，要按输出差压的极性进行并联连接。
6.按照安装说明书的要求正确安装差压变送器，连接信号管路与电路。
本次提供的测风装置已经集成于磨煤机入口风道（截面尺寸：1200×800×4mm，高度：1000mm）中。
5.2现场校验
现场校验可采用冷态校验，也可以热态校验。对于燃煤锅炉按照GB10184--88《电站锅炉性能试验规程》、《磨煤机试验规程》（DL467-92）或《ASME试验规程》PTC4.1、PTC4.3规定及有关测试方法进行试验。现场校验步骤如下：
1.准备标准测试设备；
2.检查引压管连接方式、连接处严密性；
3.校验差压变送器、DCS或仪表相关通道，并投入运行；
4.按运行规程启动有关的风机和辅助设备；
5.按照正常运行的方式设置各风门、挡板开度，维持炉膛压力在允许范围内；
6.将被校验管道的风速调整到100%，或稍大于额定负荷运行时的风速；
7.维持目前的运行工况与参数不变，通知试验人员开始测试，同时记录标准测试设备、DCS或仪表示值，并记录风机电流；
8.在试验中如遇特殊情况，立即中断试验，按照运行规程处理；
9.将试验数据进行计算处理，给DCS提供数学模型，或设定显示仪表的相关参数；
10.编写校验报告。
7小结
PBS防堵阵列式风量测量装置在我公司应用已经一年有余，2台机组10台磨总体感觉还算可以，风量测量精度足以满足自动调节的需要，反应速度也足够迅速风门调节后响应及时，稳定性方面受风温风道内扰动影响偏小。
不足之处就是由于受安装时风道风门位置限制，测量装置安装位置靠近直管道迎风面的折角部分，再加上一次风本来就风速高携粉量大如同风挫，使得远离折角的测量筒及导管磨损严重，磨漏后造成取样管路积粉堵塞从而影响测量，希望厂家加厚测量筒及导管不锈钢管壁厚度，必要时在其迎风面附着一层耐磨陶瓷延长一使用寿命。此外，其固定方式为在风道内壁焊接固定，不利于检查与更换。
参考文献：
（1）DL 5000 火力发电厂设计技术规程
（2）DL/T 5004 火力发电厂热工自动化试验室设计标准
（3）DL/T 5031 电力建设施工及验收技术规范（管道篇）
（4）DL/T 5182 火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路、电缆设计技术规定
（5）DL/T 5190.5 电力建设施工及验收技术规范 第五部分 热工自动化
（6）DL/T 774 火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程
（7）DL/T 838 发电企业设备检修导则
（8）防堵阵列式风量风速测试装置安装使用说明