JN-FSCL電站鍋爐一、二、三次風速測量裝置

發布日期： 2017-03-30

概述

       大量運行實踐表明：鍋爐一、二、三次風風量匹配合理、風管內（或噴口）風速各自均勻，燃燒工況就會明顯改善。燃燒的優化調整，一直是許多科研單位、設計部門包括鍋爐運行人員在研究的問題，對鍋爐進行燃燒優化調整，概括起來就是三點：

       ●  將一、二、三次風管內的風速各自均勻；

       ● 將一次風管內的煤粉量調勻(根據需要有時為了調整火焰中心可能會讓某些管內風速或煤粉量故意大些或小些)；

       ●  其次就是依據不同的煤種、燃燒器型式、鍋爐負荷等因素合理調整一、二、三次風量的匹配比例以及二次風的上、中、下各層風量。

       這三點做好了，鍋爐燃燒狀況必將明顯改善，爐效也將顯著提高。

國內現狀

       目前國內的許多電站鍋爐（包括設計院新設計的鍋爐）其一、二、三次風一直采用傳統的靜壓測量方法來間接地反映管內（或噴口）風速的大小，無法對一、二、三次風風速進行直接測量。然而眾所周知，由于各風管上靜壓的大小隨著風管的長短、彎頭的多少、風門擋板的開度大小、煤粉濃度等因素的變化，會變得各不相同，各風管的靜壓變化相當大，所以靜壓的大小不能直接反映管內風速的大小，因此利用傳統的靜壓測量方法很難合理地指導鍋爐運行。

功能特點

       增設了鍋爐一、二、三次風風速在線監測系統等于給鍋爐運行人員增加了燃燒調整的“眼睛”，司爐能隨時看到各風管內風速的大小，隨時調整鍋爐運行，讓鍋爐始終在較經濟的工況下運行，具體說有如下幾方面作用：

       ● 使鍋爐配風合理，燃燒比較穩定，可有效地降低排煙溫度、降低飛灰含碳量、降低煤粉的機械及化學不完全燃燒熱損失，提高鍋爐效率。

       ● 能合理地調整風粉比例。將一次風管道系統中的阻力調平后，各一次風管內的流速大小能間接地反映出管內煤粉濃度的大小。若某一管內煤粉濃度增加，由于輸送煤粉的阻力增加，則管內風速就會降低，反之就會升高。因此，司爐能依據一次風管內風速的大小來確定風管內煤粉濃度的相對大小。

       ● 能有效地防止堵管或斷粉現象的發生。當某一次風管內煤粉濃度過大，流速降低出現堵管跡象，或管內煤粉濃度過稀，流速過大出現斷粉跡象時，司爐能依據風速的變化作出正確的判斷。

       ●  能有效地控制鍋爐燃燒火焰中心，防止鍋爐局部結焦，同時也能有效地防止火焰偏斜，降低爐堂出口兩側煙溫的偏差。防止水冷壁及過熱器爆管。

       ● 對直流燃燒器，能合理地確定一、二、三次風匹配比率以及二次風上、中、下各層的配風情況，是正塔型、倒塔型、或是束腰型等配風方式司爐能一目了然。

       ● 對三次風實施在線監測等于對制粉系統的通風量實施了在線監測，有利于制粉系統的安全和經濟運行。

       ● 可大大地減少鍋爐冷態空氣動力場試驗的工作量。

系統構成

       JN-FSCL型一、二、三次風風速在線監測系統主要有自清灰防堵塞一次測量元件、微差壓變送器、監測主機等組成。我公司負責提供自清灰防堵塞一次測量元件、微差壓變送器和變送器控制柜。測速裝置把風管內的風速轉換成差壓，通過引壓管至變送器，變送器4-20mA DC輸出，直接進入DCS系統進行顯示，DCS系統中一、二、三次風風速的計算模型由我公司依據設計及標定結果加以確定。

       構成框圖如下：

工作原理

       我公司開發的JN-FSCL型風速測量裝置是基于靠背測量原理，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，其大小與管內風速有關，風速越大，差壓越大；風速小，差壓也小，因此，只有測量出差壓的大小，再找出差壓與風速的對應關系，就能正確地測出管內風速。

       對于高濃度的煤粉氣流或含塵氣流，要長期準確地測量出管內風速，必須要解決二個問題，一是測速裝置的耐磨問題，二是測速裝置的防堵塞問題。

              我公司開發的測速裝置，較好地解決上述二大問題。產品已在國內一百多臺鍋爐上得到很好運用，受到用戶好評。為了解決耐磨問題，探頭采用AI2O3耐磨陶瓷，在1850℃燒結而成；為了解決堵塞問題，增設了自清灰裝置，首先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，在實驗臺上按照一、二、三次風管內設計風速(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。其次，設計時與垂直管段連接了一根斜管，斜管與垂直管內間有節流孔，引壓管是從斜管上引出，起到二次沉灰作用。實踐證明該裝置完全能長期可靠使用。