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XZZL-系列风速、风量测量装置

一.风量产品简介
1 概述
  对于采用回转式空气预热器的一二次风热风风量测量,由于被测对象为含尘气流,且测量装置安装位置没有足够的直管段,采用机翼式、威力巴、笛型管、普通文丘里、孔板等测量方式,普遍存在易堵塞、压损大、精度低等缺点,特别当测量大风道风量时,截面上流速分布不均匀,容易导致测量结果不稳定、不准确,不仅影响锅炉燃烧优化调整,而且直接影响机组的自动投入率。
燃煤电厂迫切希望安装一种实用、运行可靠的电站锅炉风量测量装置。
  无锡市兴洲仪器仪表有限公司开发的XZZL系列电站锅炉风速风量在线监测系统成功地解决了堵管和磨损两大****难题,可在DCS上实时监测风管的风量、风速、风温、压力等重要参数,使锅炉燃烧运行调整和故障诊断有据可依,为提高锅炉运行稳定性和经济性,实现锅炉燃烧优化,提供了有效可信的数据,很好地满足了现场实际生产过程的需要。经长期运行实践后,锅炉运行人员深感满意。
  在国内几十家电厂不同容量、不同类型的数百台锅炉上得到良好的应用,防堵塞防磨损性能优越,长期使用无需对风量传感器进行吹扫,受到用户的****好评,已成为免维护产品。
2 测量方案
3 2.1测量原理
  我公司开发的XZZL-EQ-1型锅炉风速风量测量装置基于靠背测量原理,原理图如下:



 

  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(量)有关,风速(量)越大,差压越大;风速(量)小,差压也小,因此,只要测量出差压的大小,再找出差压与风速(量)的对应关系,就能正确地测出管内风速(量)。
  对于大风道的风量测量,仅有一个测量点是不够的,为了能够准确地测量出锅炉二次风、冷热一次风等大风道的风量,采用等截面多点测量方案,将许多个测量探头等截面有机地组装在一起,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,分别与变送器相连,测得截面的平均速度,然后计算出风量。实践证明该装置****能长期可靠使用,成为免维护产品。
  对于测量装置只能垂直安装的风道来说,如锅炉磨煤机进口一次风,采用改进型文丘里测量装置进行流量测量。如右图所示,我公司针对风道尺寸不同选择多点阵列式改进型文丘里测量装置进行垂直风道的含尘风流量测量,本测量装置在普通文丘里的基础上进行了针对含尘测量环境的防堵功能改进,高低静压取压管口径较大并设计了自清灰装置,兼有防堵效果好、取压压差大的优点。

2.2测量装置特点
  对于磨煤机入口一次风风量、空预器出口二次风风量测量场合,测量介质是典型的含尘气流,要长期准确地测量出管内风速(量),必须要解决测速装置的防堵塞问题。
  我公司开发的锅炉风量测量装置,较好地解决了测量装置的堵塞问题。主要是在测量装置上增设了自清灰装置,在垂直段内悬挂了清灰棒,该棒在管内气流的冲击下作无规则摆动,起到自清灰作用,棒的自重及粗细是经过出厂前的实验来确定的,在实验台上按照风管内设计风速(量)的范围实验得出,棒太重太轻或太粗太细都不能符合要求。
ZL-EQ-1型风速风量测量装置具有以下优点:
 总压取压管的取压口采用斜剖面口设计,兼顾高取压效能、防止堵塞和保护静压取压管的作用。
 特别设计的防堵元件借助测量介质的动能进行取压管道的全壁实时清灰。
 充分吸收被测介质的动能,确保在不同工况下防堵元件都能正常工作。
 采用等截面多点矩阵测量探头,保证在短直管段、流场紊流情况下的高精度流量测量。
 特别设计的结构有效减小压损。
 冷态标定和热态温度压力补偿****有效提高了测量精度。

2 · 3数学模型公式


其中:
A---------为测量装置总系数。
以设计值和现场的实际标定结果综合代入计算;
B ---------被测气体体积流量(Km3/H);
C ---------被测气体质量流量(T/H);
D ---------------风量测量装置输出差压(KPa);
E ---------被测介质密度(Kg/m3);
F -----------------被测管道内的压力(KPa)。
G ------------------安装现场大气压力(KPa)。
H ------------------被测气体温度(℃)。

2.3系统组成
  XZZL-EQ-1风速风量在线监测系统由测量装置、微差压变送器、DCS或监测主机组成,结构如下:

 

3 功能指标
3.1设计条件
XZZL-EQ-1系列风速风量在线监测系统适用于不同燃烧方式(四角喷燃、对冲式、W火焰等)、不同制粉方式(仓储式热风送粉、仓储式乏气送粉、直吹式等)和不同空气预热器类型(回转式、管式等),充分考虑了测量环境易堵塞、易磨损、工况变化大的特点,测量精度满足****测量仪器仪表的标准规范。
3.2设计所需主要参数
测量装置设计所需的主要参数有:燃烧方式、制粉方式、空预器类型、磨煤机入口风道尺寸、二次风道尺寸、一二次风量及温度等。
3.3主要功能及性能
3.3.1长期在线监测磨煤机入口一次风、二次风的风量、差压、温度等值,数据精确可靠。
3.3.2磨煤机入口一次风流量,同时用棒状图和数字显示。
3.3.3空预器出口二次风风量,同时用棒状图和数字显示。
3.3.4当风量、风温在其上下限范围内时,数字棒状图显示为绿色,****上下限范围,数字棒状图显示为红色以示报警。
3.3.5帮助进行燃烧调整和特性试验。

4 安装****要求
4.1大风道(磨煤机入口、二次风)测量装置具有均压功能,一般只要求直管段长度不小于管道的当量直径即可。
4.2 测量装置应根据被测一二次风管管径选定,测量装置斜剖口正对迎风侧,中心线与管道中心线****。
4.3 测量装置与引压管之间****采用焊接连接,防止灰粉泄漏而产生堵管。
4.4 安装要求保证整个引压管路密闭性良好,无漏点。安装完成后要做严密性试验以确保密闭性。
4.5 测量装置引压管与变送器柜引压管一一对应接好,注意正压侧与负压侧亦一一对应。
4.6 所有连接端(测量装置侧、变送器侧、中间连接部分)均要求加垫片拧紧,不能出现泄漏。
4.7 温度传感器与DCS系统之间的连接电缆必须使用4芯屏蔽电缆。
4.8 变送器至DCS系统之间的连接电缆必须使用4芯屏蔽电缆。
4.9 电缆线穿管敷设过程中,务必注意不得将电缆拉伤、破损或短路、断路等,全部线路不可有外露部分,桥架外的部分必须穿钢管。















 

 

 

 

 

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