黄伟1梁志明2胡晓辉2
1、湖南省电力实验研究院，湖南长沙市4100072、东南年夜学动力工程系，江苏南京210096
1、HunanElectricPowerTestandResearchInstitute,Changsha410007,
2、PowerEngineeringDepartmentofSoutheastUniversity,Nanjing210096,,
【摘要】电站汽锅（包括设计院新设计的汽锅）其1、二次风风及制粉透风丈一般采用传统的机翼型等测风装配，由于被丈对象为含尘气流、且测风装配所处的位置没有足够的直管段，丈成效不稳定、不准确，影响汽锅自动投进率。本文介绍了多点式含尘风风丈装配的原理、组成、特点，在华润电力常熟第二发电厂2号超临界汽锅制粉系统的负荷风、旁路风、总风等含尘风度用该装配，由于丈稳定准确，汽锅自动投进率100，取得较着的效果。
Abstract：
Measuringprimaryandsecondaryairvolumeandpowdermanufacturingvolumeinastationboiler(includingthenew-designedboilerinadesigninginstitute)isbythetraditionalaerofoildevice,becausethemeasuredobjectisthedust-ladenairflowandthelengthofstraighttubeisnotenoughintheplaceofmeasuringairdevice,themeasureresultsareunstableandinaccurate,alsotheautomaticinputratioisinfluenced.Theprinciple,structureandcharacteristicsofthemultipointdust-ladendeviceformeasuringairflowvolumeareintroducedinthepaper.ThedevicewasappliedintheChangshupowerstationofChinaResourcesPowertomeasuretheloadairvolume,bypassairvolumeandtotalairvolumeinthe2ndunitsupercriticalboilerpowdermanufacturingsystem,theresultsshowedthatthemeasuringwerestableandaccurate,andtheautomaticinputratiowas100.
【要害词】超临界汽锅风丈装配含尘气流
Keywords:supercriticalboiler，deviceformeasuringairflowvolume，dust-ladenairflow
中国分类号：
文献标熟悉码：
华润电力常熟第二发电厂（简称常熟二电厂）3×600MW机组＃2汽锅采用是由哈尔滨汽锅厂有限责任公司与三井巴布科克能源公司联合投标，为本工程设计的超临界参数变压本生直流汽锅，型号为HG-1950/25.4-YM1，采用π型安插，单炉膛、低NOX轴向旋流燃烧器(LNASB)前后墙对冲燃烧方式。制粉系统采用双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统，每台汽锅设置装备摆设4台BBD-4360型双进双出钢球磨煤机。
1号机组于2005年3月3日投产，该炉制粉系统的负荷风、旁路风、总风度用了文丘利和机翼型测风装配，由于没有足够的直管段，而且被丈对象均为含尘气流，丈成效不稳定、且不准确，而机组自动基于风煤比、煤水比控制策略，成效致使汽锅不能燃烧自动、给水自动，机组没法自动协调运行。为此在2号汽锅上对制粉系统的负荷风、旁路风、总风等含尘风度用多点式含尘风风丈装配，由于丈较准确，汽锅自动投进率100，取得较着的效果。



1概述
今朝国内的许多电站汽锅（包括设计院新设计的汽锅）其1、二次风风及制粉透风丈一般采用传统的机翼型测风装配、文丘利测风装配或阿牛巴或威力巴丈装配。然而，由于制粉系统安插空间限制，制粉系统热凉风管道（或负荷风、旁路风管道）没有足够的直管段，测风装配所处的位置，其气流不稳定，流场冷热态差异年夜，热态时分歧工况的流场差异也年夜，进而影响到热凉风（或负荷风、旁路风）丈的准确性；另外丈装配一次风及制粉风由于一次风及制粉风皆系含尘气流，上述类型的测风装配其灰尘只进不出，轻易梗塞，丈一次元件梗塞问题始终未能获得解决，使得热工维护工作很年夜，而且有的测风装配压力损失也较年夜。
常熟二电厂2号汽锅采用了多点式1、二次风风及制粉透风丈装配，由于在风道截面上严酷采用尺度的网格多点式安插、且丈装配自己具有的自清灰和防梗塞功能，几近没有压损，装配性能靠得住，风显示稳定。

2电站汽锅增设多点式含尘风在线监测系统的目的
年夜运行实践讲明：汽锅1、2、三次风风匹配合理，燃烧工况就会较着改善。燃烧的化调整，一直是许多科研单元、设计部门包括汽锅运行人员在研究的问题，对汽锅进行燃烧化调整，归纳综合起来就是就是将1、2、三次风管内的风凭据汽锅负负荷和分歧的煤种进行合理的调理，风调理好了，汽锅燃烧状态势必较着改善，炉效也将显著提高。今朝国内的许多电站汽锅（包括设计院新设计的汽锅）其1、2、三次风风一直采用文丘利和机翼型测风装配，由于文丘利和机翼型测风装配自身的缺陷，对含尘气流的丈时，灰尘只进不出，造成感压管路梗塞，再加上汽锅启、停炉时，冷、热态的变化，所形成的水气与测风装配感压管路中的灰尘会形成硬块，很难断根，从而造成所丈的风不准确。例如：湖南湘潭发电有限责任公司的1#、2#炉改用了多点式1、二次风风及制粉透风丈装配后，并将原本的机翼型测风装配进行了撤除(其华夏一次风风机翼型测风装配的面积收缩达1/2左右,原二次风风机翼型测风装配的面积收缩达2/3左右,压力损失较年夜)，由于多点式测风装配压力损失小，勤俭了送、引风机电，自投运以来，取得了秀的经济效应，基本没有什么维护工作。
多点式1、二次风风及制粉透风丈装配由于自己具有的自清灰和防梗塞功能，可以确保持久丈的准确性，年夜年夜提高了汽锅的自动投进率，能实时地反映各风管内风的年夜小，调整汽锅运行，让汽锅始终在较经济的工况下运行，具体说有以下几方面作用：
1.使汽锅配风合理，燃烧比力稳定，可有用地下降排*温度、下降飞灰含碳、下降煤粉的机械及化学不完全燃烧热损失，提高汽锅效率。
2、可以确保持久丈的准确性，年夜年夜提高了汽锅的自动投进率。司炉能依据风的变化作出准确的判定，有益于汽锅的平安和经济运行。
3.能有用地控制汽锅燃烧火焰中心，避免汽锅局部结焦，同时也能有用地避免火焰偏斜，下降炉堂出口两侧*温的误差。避免水冷壁及过热器爆管。
4.能合理地调整磨风煤比例。进进各磨风的年夜小，能间接地反映出煤的年夜小。

3多点式含尘风丈装配一次丈元件原理
多点式含尘风丈装配一次丈元件是基于靠背丈原理，丈装配安装在管道上，其探头插进管内，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，其年夜小与管内风速()有关，风速()越年夜，差压越年夜；风速()小，差压也小，是以，只有丈出差压的年夜小，再找出差压与风速()的对应关系，就能准确地测出管内风速。
对于高浓度的煤粉气流或含尘气流，要持久准确地丈出管内风速，必需要解决二个问题，一是测速装配的耐磨问题，二是测速装配的防梗塞问题。而多点式1、二次风风及制粉透风丈一次丈元件，较好地解决这二个问题。为领会决耐磨问题，一次丈元件探头采用AI2O3耐磨陶瓷，在1850℃烧结而成；为领会决梗塞问题，一次丈元件上增设了自清灰装配，首先在垂直段内悬挂了清灰棒，该棒在管内气流的冲击下作无划定规矩摆动，起到自清灰作用，棒的自重及粗细是经过出厂前的实验来肯定的，在实验台上依照各风管内设计风的范围实验得出，棒太重太轻或太粗太细都不能合适要求。其次，设计时与垂直管段毗连了一根斜管，斜管与垂直管内间有节省孔，引压管是从斜管中部引出，斜管起到二次沉灰作用。
下图为单点式丈一次丈元件原理图。

图1单点式丈一次丈元件原理图

由于1、二次风及制粉透风的风道截面比力年夜，对于年夜风道的风丈，一个丈点是远远不够的，为了能够准确地丈出汽锅1、二次风及制粉透风，采用的法子是在年夜风道截面上严酷按尺度采用了等截面多点的丈原理，从而测得截面的平均速度。再凭据各丈管道截面尺寸的年夜小、直管段长、短等身分来肯定丈点数，并将许多个丈点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，划分与差压变送器的正、负端相连，测得截面的平均速度，然后计较出风。
例如：对于某一年夜风道的风丈装配，风道截面尺寸为1600X1200X6mm，由于风道年夜，直管段短，截面风速轻易散布不平均。为了确保准确丈风，拟在1600X1200mm的风道截面上按等截面多点丈原理安插16个风丈点，在风道内将16个风丈探头的正压侧与正压侧相互毗连、负压侧与负压侧相互毗连，引出一组正、负压旌旗灯号至差压变送器。其等截面安插风丈点见图2。


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图2等截面安插风丈点（图中“0”暗示丈点）

4电站汽锅1、二次风及制粉透风在线监测系统的组成
1、二次风风及制粉透风在线监测系统主要有自清灰防梗塞一次丈元件、微差压变送器、监测主机等组成。测速装配把风管内的风速转换成差压，经由过程引压管至变送器，变送器4-20mADC输出，直接进进DCS系统进行显示，DCS系统中1、二次风风及制粉透风的计较模子应依据设计及标定成效加以肯定。
组成框图以下：







图3风在线监测系统的组成框图
5多点式含尘风丈装配的功能特点
5.1完全解决了含尘气流风丈装配的旌旗灯号梗塞问题，风丈装配自己具有益用流体动能进行自清灰防梗塞的功能，尽对不需要外加任何压缩气体进行吹扫，不管气体含尘浓度多年夜，完全可以做到持久运行免维护。
5.2风丈装配性能稳定，调理线性好。
5.3由于电站汽锅1、二次风及制粉透风总管直管段安装条件在许多场所没法知足，而且风道截面年夜，流速在截面上轻易散布不平均，为了确保丈精度，可以将多个风丈探头进行等截面多点安插，然后将各丈装配的正压与正压、负压与负压相互毗连，终引出一组旌旗灯号到变送器，这样的组合风丈装配对风道的直管段没有太多要求,一般只要求直管段长度不小于管道确当直径即可。
5.4采用插进式安插，对于整个年夜风道来说，组合风丈装配的挡风面积几近可以疏忽不计，是以，其对整个风道流体的压力损失几近没有，节能效果十分显著，且安装利便。
6多点式含尘风丈装配计较的数学运算模子
风计较的数学运算模子的公式为
Q=K*A*f(I,T)=K’*A*f(△P,T)(m3/h)*
式中:
K、K’为风计较的数学运算模子的总系数；
A为风丈装配安装处的面积
T为风速()所对应的风温,单元℃；
△P为风丈装配输出差压，单元Pa;
I为差压变送器输出的4-20mA电流采样输进值,单元mA。
*凭据各台汽锅的设计要求，风Q的单元可以划分为m3/h，t/h或Nm3/h
7竣事语
7.1常熟二电厂2号汽锅制粉系统的负荷风、旁路风、总风等含尘风度用多点式含尘风风丈装配，由于丈较准确，汽锅自动投进率100，取得较着的效果。
7.2多点式含尘风风丈装配几近没有压损，由于自己具有的自清灰、防梗塞和防磨功能，使装配性能靠得住、免维护，风显示稳定。
7.2建议推行使用多点式1、二次风风及制粉透风丈装配。

参考文献
1中华人平易近共和国电力工部.火机电组启动蒸汽吹管导则[M].1998.
2李永生.汽锅吹管方式的选择及应注重的问题[J].中国电力.1999年第9期.34～37
3谢伯达.关于汽锅吹管系数计较方式的探讨[J].热力发电.2001年第4期.28～29.41
4河南省电力公司编.火电工程调试技术手册（汽锅卷）[M].中国电力出书社,2003年6月.
5汪祖鑫编著.超临界压力600MW机组的启动和运行[M].中国电力出书社,1996年11月.

作者简介
黄伟（1964—），男，1985年结于上海电力学院，湖南省电力实验研究院汽锅技术研究所，副所长、工程师，主要从事电站汽锅基建调试、洁净煤燃烧理论与技术的实验研究。

梁志明、胡晓辉：东南年夜学动力工程系