摘要：風(fēng)量測量裝置的布置及選型技巧資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供。隨著控制技術(shù)的進步，電站鍋爐的負荷、燃料量及配風(fēng)量已經(jīng)實現(xiàn)了在線檢測及協(xié)調(diào)控制，但在目前仍有大部分機組因管道或測風(fēng)裝置選型和配置不合理，而使通風(fēng)量不能難以準確測。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢，下面是風(fēng)量測量裝置的布置及選型技巧文章詳情。

隨著控制技術(shù)的進步，電站鍋爐的負荷、燃料量及配風(fēng)量已經(jīng)實現(xiàn)了在線檢測及協(xié)調(diào)控制，但在目前仍有大部分機組因管道或測風(fēng)裝置選型和配置不合理，而使通風(fēng)量不能難以準確測量，導(dǎo)致鍋爐負荷。風(fēng)量、燃料量無法投入自動，造成燃燒不穩(wěn)，煙氣流暢不均勻，鍋爐效率下降，以及磨煤機通風(fēng)量不足造成堵塞等。

一、鍋爐測風(fēng)裝置的基本形式及特點

電站鍋爐風(fēng)量測量裝置有風(fēng)道型文丘里/機翼/笛型管/威力巴（超力巴、阿牛巴）/多喉徑文丘里等,理論和實踐證明,通風(fēng)量與測風(fēng)裝置提供的壓差滿足以下公式：Q=K*（PH）1/2

其中Q---通過測風(fēng)裝置所在截面的風(fēng)量kg/S

P---氣流速度kg/m3

H---測風(fēng)裝置提供的壓差Pa

k---測風(fēng)裝置的流量系數(shù)

當(dāng)測風(fēng)裝置在穩(wěn)定流場中時,上式中的流量系數(shù)為常數(shù)，通過測風(fēng)裝置所在截面積的流量與測風(fēng)裝置提供的壓差的平方根呈線性關(guān)系，風(fēng)量測量系統(tǒng)就是根據(jù)這一線性關(guān)系，并通過測風(fēng)裝置提供的壓差來換算出實際風(fēng)量，鍋爐通風(fēng)量測量所使用的測風(fēng)元件為非標元件，使用前需經(jīng)過規(guī)范化的標定，確定其流量系數(shù)。

風(fēng)道型文丘里結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、輸出的流量信號穩(wěn)定可靠，但因其本體較長，需占用較大的空間，在大型風(fēng)道中布置比較困難。

機翼型測風(fēng)裝置相對較短，測壓空多，機構(gòu)復(fù)雜，在大型風(fēng)道中布置較為合適，但會引起風(fēng)量的壓力損失。

笛型測風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，不會造成壓力損失，但提供的流量信號較弱，風(fēng)量的微小變化不易顯示出來。

雙文丘里（插入式多喉徑）體積小，安裝方便，不會造成壓力損失，能提供很強的流量信號，但對流場的穩(wěn)定性要求較高，一旦流場不穩(wěn)，提供的流量信號就不穩(wěn)定。

巴式（威力巴、超力巴、阿牛巴）結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，測量范圍是貫穿風(fēng)道的一條線，對其線上的測點取平均值，風(fēng)場壓力損失較小。

二、造成測風(fēng)裝置線性失真的原因

根據(jù)理論，風(fēng)量測量裝置的流量信號，當(dāng)測風(fēng)裝置在穩(wěn)定流場中時,上式中的流量系數(shù)為常數(shù)，通過測風(fēng)裝置所在截面積的流量與測風(fēng)裝置提供的壓差的平方根呈線性關(guān)系，風(fēng)量測量系統(tǒng)就是根據(jù)這一線性關(guān)系，并通過測風(fēng)裝置提供的壓差來換算出實際風(fēng)量，鍋爐通風(fēng)量測量所使用的測風(fēng)元件為非標元件，使用前需經(jīng)過規(guī)范化的標定，確定其流量系數(shù)，這就是所謂的現(xiàn)場標定，但風(fēng)場的穩(wěn)定卻與管道的布置有著密不可分的關(guān)系，這就要求測風(fēng)裝置的上游一定要有足夠的直管段，風(fēng)通過直管段而風(fēng)場趨于相對的穩(wěn)定，如果不考慮直管段還要要求測風(fēng)裝置準確反映風(fēng)量的變化是不可能實現(xiàn)的，這就是目前風(fēng)量測量所存在的誤區(qū)，往往在分析風(fēng)量測量不準的情況時，不能追其根源。

運行實踐證明，目前常用的幾種風(fēng)量測量裝置的測量精度都能滿足鍋爐通風(fēng)量及控制要求，但因鍋爐機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測風(fēng)裝置的布置往往受到限制，此外由于風(fēng)量測量系統(tǒng)和風(fēng)道布置在設(shè)計院屬于兩個專業(yè)，造成設(shè)計上的脫節(jié)，從而導(dǎo)致重大缺陷。實際測量數(shù)據(jù)表明，測風(fēng)裝置的流量特性主要受測風(fēng)裝置上游的風(fēng)門變化的影響，風(fēng)門是調(diào)節(jié)風(fēng)量的主要手段，風(fēng)門下游總要形成渦流，當(dāng)風(fēng)門變化時，風(fēng)門造成的渦流強度及漩渦在風(fēng)道中的分布也相應(yīng)發(fā)生變化，當(dāng)測風(fēng)裝置與風(fēng)門間的距離過小時，測風(fēng)裝置所處的流暢就會紊亂，所測的流量信號就會失真。位于測風(fēng)裝置下游的風(fēng)門對測風(fēng)裝置的特性造成的影響相對較小。

例如：寧夏大壩電廠使用的雙文丘里距熱風(fēng)門3.5米，用熱風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量時雙文丘里的流量系數(shù)偏差為14％；華能岳陽電廠總風(fēng)門距文丘里僅為2.7米左右，用總風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量時文丘里流量系數(shù)偏差約34％左右，熱風(fēng)門距文丘里4.6米左右，用熱風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量時，文丘里流量系數(shù)偏差約14％左右；熱風(fēng)門、總風(fēng)門全開，風(fēng)箱壓力變化時，文丘里流量系數(shù)偏差僅4.1％左右。

風(fēng)門擋板尺寸（垂直于風(fēng)門軸向）也是造成測風(fēng)裝置線性失真的原因之一。擋板尺寸越大，風(fēng)門造成的漩渦就越大，漩渦影響的范圍越大，流場恢復(fù)穩(wěn)定需要的距離就越長。

位于測風(fēng)裝置下游的風(fēng)門對測風(fēng)裝置的特性造成的影響相對較小。

三、北電廠測風(fēng)裝置的選型及配置

3.1沁北風(fēng)量測量裝置布置及選型情況

沁北電廠一期工程測風(fēng)裝置主要安裝在磨煤機入口一次風(fēng)風(fēng)量（6套），二次風(fēng)熱風(fēng)道支管風(fēng)量（12套）燃盡風(fēng)支管風(fēng)量（4套）每套測風(fēng)裝置包括：GDWZL-50AF型插入式多喉徑風(fēng)量測量裝置及所有安裝附件（閥門管件等）。

但在機組試運中測量信號不能正確反映風(fēng)量的變化，甚至連風(fēng)量的變化趨勢都不能爭取反映，通過分析認為，插入式多喉徑測風(fēng)裝置主要是通過測平均流速來測量風(fēng)量的變化，此種裝置對要求有一定的直管段，且風(fēng)場相對穩(wěn)定。但沁北的二次風(fēng)管道，直管段相對較短，距離測風(fēng)裝置安裝位置僅1米處就是彎頭，再加上風(fēng)道內(nèi)有加強筋等使得二次風(fēng)管道內(nèi)的風(fēng)場相對比較紊亂，磨煤機一次風(fēng)管道更是惡劣，直管段也僅一米多，且熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)垂直接入。

3.2設(shè)計改進

3.2.1一次風(fēng)測量系統(tǒng)改進

因磨煤機入口一次風(fēng)測量條件差（流暢紊亂）原設(shè)計的測量裝置（插入式多喉徑文丘利）無法實現(xiàn)準確測量。修改方案如下：每臺磨煤機采用三只超力巴Ⅱ型流量裝置，均勻間距插入風(fēng)道，切全壓、靜壓口并接，輸出差壓平均值，DCS計算得到的流量值，測量范圍0-110000Nm3/h，差壓輸出：0-2.4kPa.

3.2.2總風(fēng)量系統(tǒng)改進

我廠#1、#2鍋爐二次風(fēng)箱流量測量裝置采用GDWZL-50AF型插入式多喉徑風(fēng)量測量裝置，自機組168試運至今二次風(fēng)箱流量測量裝置基本處于不可用狀態(tài)，主要現(xiàn)象為無差壓、實際流量增加差壓減小等，造成累加后的總風(fēng)量不準，導(dǎo)致送風(fēng)自動無法投入、鍋爐MFT風(fēng)量低保護無法投入等缺陷。

另外，根據(jù)我廠風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)道實際安裝尺寸、安裝位置，同時綜合其他電廠同類型機組上述設(shè)備使用情況等綜合因素考慮，經(jīng)慎重考慮，建議對#1、#2鍋爐二次風(fēng)量測量裝置進行如下變更：即在送風(fēng)機出口或空預(yù)器出口合適的直管段上加裝風(fēng)量測量裝置，而目前二次風(fēng)箱上的測量裝置經(jīng)過調(diào)試作為監(jiān)視信號使用。為使改進候的測量裝置能夠正確反映風(fēng)場的變化情況，結(jié)合實際具體采取措施如下：

a.由于總風(fēng)道后面的分支管道長短、形狀各異，流體阻力系數(shù)各不相同。而各分支管道的總流阻相同，所以流量分配是不均勻的。由于管道形狀也不完全相同，所以在分支管道上測得的流量之和與實際的總流量之比，相對誤差較大是不可避免的，需要采取修正的辦法來提高測量精度。

b.由于工況體積流量受溫度、壓力變化的影響較大，在溫度、壓力變化不可忽略的工況條件下，是不宜采用工況體積流量做計量單位的。以前的設(shè)計都是按照工況體積流量單位進行的，若換算不正確會給流量測量帶來不可接受的誤差，所以直接采用標準體積流量單位計算流量，并據(jù)此建立精確的DCS簡化計算公式，保證熱態(tài)和冷態(tài)的計量準確可靠。

c.流量測量裝置的取壓系統(tǒng)應(yīng)作嚴格的檢查維護，保證無接錯、無泄漏、無堵塞，變送器要定期校驗，保持準確穩(wěn)定。DCS簡化計算公式要按標準體積流量單位的公式修改，確認無誤后再運行標定。

d.采用西北電力設(shè)計院的意見，在總風(fēng)道上增加一套流量測量裝置，用于總風(fēng)量的測量。由于總風(fēng)道尺寸較大，風(fēng)速小，流場速度分布各不相同，不宜采用單點測量，必須采用多點測量取平均值。本方案采用兩支（對插式）超利巴CLBⅡ型流量測量裝置，其優(yōu)點是：測量點多，平均值更具代表性，準確性高，現(xiàn)場適應(yīng)能力強。因總風(fēng)管直管前彎頭不規(guī)則，導(dǎo)致總風(fēng)管測量段內(nèi)流場分布不對稱，僅在總風(fēng)管測量點對稱面上插一支，測量仍會產(chǎn)生偏差，必須采取分塊多支測量方法才能妥善解決問題。經(jīng)多個設(shè)計方案比較后，選擇如圖所示設(shè)計方案作為改造實施方案。將總管劃分為四個矩形塊，在每兩個對應(yīng)矩形塊截面的平分線上安裝一支完全貫穿風(fēng)道截面的（雙頭對插式）超利巴CLBⅡ型流量測量裝置。兩支超利巴CLBⅡ型流量測量裝置的總壓和靜壓取壓管并聯(lián)連接在一起，構(gòu)成一套組合式流量測量裝置。每支有8個測點，共32個測點，可將整個截面的風(fēng)速平均值準確測取出來。因超利巴CLBⅡ流量測量管太長，其尾端必須有支撐點，所以在大風(fēng)管的內(nèi)部需加裝一個專用支架。為避免干擾，支架應(yīng)放在測量面后端，支承還應(yīng)具有伸縮補償性能。

DCS系統(tǒng)的簡化計算公式

（流量單位采用：標準體積流量20C101.325kPa）

Qb=Kb*f（dP）*SQRT（dP*（（Ph+Pg）/（273.15+t））Nm3/h

式中：t——實測流體溫度C

dP——實測差壓kPa

Pg——實測流體表壓kPa

Ph——當(dāng)?shù)仄骄髿鈮簁Pa

PA=Ph+Pg）——絕對壓力kPa

Kb——儀表系數(shù)

f（dP）——流量校準函數(shù)

Kb及f（dP）選項如下：

050723Kb=1401045.2

f（dP）=1.41287-0.81795dP+2.06471dP2-2.3049dP3+0.94491dP4

f（dP）=1.44261-1.25917dP+4.3629dP2-7.67466dP3+6.67339dP4-2.26755dP5

四、對風(fēng)量測量裝置的布置及選型的幾點看法

1、風(fēng)量是鍋爐機組zui主要的參數(shù)之一，隨著機組容量的增大，采用直吹式燃燒方式的比例增加，鍋爐通風(fēng)量準確測量和控制顯得更為主要。因此在系統(tǒng)設(shè)計時和設(shè)備選型時，熱工測量裝置的設(shè)計和熱機風(fēng)道設(shè)計要密切配合，風(fēng)道的布置以及測量裝置的布置要有統(tǒng)一的規(guī)則，為風(fēng)量測量裝置留有足夠的空間。

2、測風(fēng)裝置必須布置在足夠長的直管段上。所謂不需直管段的測風(fēng)裝置是不存在的，可想而知在一個相對紊亂的風(fēng)場條件下，任何測量裝置都不可能準確的反映出其變化趨勢。若其上游必須設(shè)置調(diào)風(fēng)門，測風(fēng)裝置與調(diào)風(fēng)門的距離應(yīng)滿足：

L/D≥3.5

其中：L－測風(fēng)裝置與風(fēng)門的距離

D－風(fēng)道內(nèi)徑

3、測風(fēng)裝置前面直管段有限時，應(yīng)盡可能減少風(fēng)門的數(shù)量。一般情況下一次風(fēng)道可省去總風(fēng)門，直接用冷熱風(fēng)門調(diào)溫調(diào)風(fēng)，每個調(diào)節(jié)門必須要有4個或4個以上的擋板，以便減小風(fēng)門后的漩渦尺寸，測風(fēng)裝置與其上游調(diào)節(jié)風(fēng)門間的距離及風(fēng)門擋板的寬度應(yīng)滿足下面的關(guān)系。

L/B≥14

其中:L－測風(fēng)裝置與調(diào)節(jié)風(fēng)門間的距離

B－風(fēng)門擋板的寬度（垂直于擋板軸線方向的）

4、測風(fēng)裝置后的調(diào)節(jié)風(fēng)門對測風(fēng)裝置不產(chǎn)生明顯的影響，如果可能盡量將調(diào)節(jié)風(fēng)門布置在測風(fēng)裝置的下游。

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