（华能伊敏电厂 内蒙古自治区呼伦贝尔市 021134）
摘要：目标：在火电厂锅炉燃烧系统中，一次风系统是保证煤粉输送和锅炉燃烧的重要系统，而无法长期准确、稳定测量一次风量是困扰燃煤电厂的难题。本文通过对目前常用的各种一次风量测量装置存在的问题进行分析，找出一种防堵塞、自清洁、节能型风量测量装置，以满足现有火电厂锅炉一次风流量测量要求。方法：通过对火电厂一次风系统运行状况的分析，发现影响一次风测量的各种客观原因。对比现在各种用于测量一次风流量的装置，发现装置存在的问题。结合火电厂运行需求，找到适合火电厂应用的一次风流量测量装置。结果：这种装置是基于文丘里管原理研制的一种适合火电厂应用的一次风量测量装置。通过这种装置所测量的一次风流量数值克服了波动大、不稳定的缺点，并可以使风量自动控制得以实现。结论：通过对新的一次风量测量装置的应用，改善了锅炉一次风系统运行状况，提高了锅炉运行的安全性与经济性。实际应用证明，这种装置是一种适合火电厂运行工况并可以推广应用的。应用这种装置是可以解决广泛存在的火电厂一次风量测量不准问题，并使火电厂一次风量自动控制得以实现。
关键词：燃煤电厂；锅炉；一次风量；双文丘里管
Keywords: coal-fired power piant; boiler; primary air flow；double venturi flowmeter
在火力发电厂中，如何提高锅炉的自动调节水平、负荷响应速度和燃烧效率，是技术人员的重点研究课题。为了合理地调整磨煤机风煤比例，提高锅炉自动化投入率，使锅炉配风合理，燃烧稳定，效率提高，就必须长期准确、稳定地测量锅炉一二次风管内的风速、风量以及制粉通风量。然而由于一、二次风及制粉风都是含尘气流，很容易造成测量装置堵塞和磨损，加之制粉系统布置空间限制，冷、热风管道没有足够的直管段，测点不容易布置等一系列原因，大部分火电厂的一次风量测量装置都无法正常运行。
伊敏发电厂通过对各种不同原理的风量测量装置进行研究和使用，进行反复讨论、试验与改造，取得了攻克这一难题的阶段性成果。下面就这一问题进行简要介绍。
1 几种常用的测量装置对比分析
1.1 以我厂原测量装置（超力巴）为例，作为插入式差压测量装置的一种，它在测量一次风量方面存在固有缺陷，在流体场不均匀时偏离风量实际值较大，这也就是我们以前风量显示存在波动的原因之一；其次，这种装置取压口较小长期在一次风管道内必然出现堵塞现象，需要频繁吹扫与清理。
1.2 机翼型测风装置。这种装置在国内推广已经数年。这种装置是多点布置动压管的基础上改进的，虽然新型的机翼式测量装置多采用纺锤构造，但是通过实践证明，还是很大的减小了管道通流面积，有较大的压损，而且机翼式用在磨煤机一次风测量方面还没有彻底解决取压管堵塞的问题，随着运行时间的加长也会出现取压口堵灰缺陷。
1.3热式流量计,自从该类型装置引进国内以来也被许多电厂使用，经过多年的应用其优缺点很突出，它压损小，测量稳定，故障率小，维护工作少；但是响应速度慢，受脉动流限制，而且长期运行以后对于电厂的介质含粉问题造成的流量计探头磨损也没有太好的解决办法。应用于磨煤机一次风量控制若调门开度变化较大测量值将出现偏差，为了解决这个问题有的厂家在管道内加装扰流板使紊乱流影响减少，却增大了管道压损。采用多点布置方案也可消除这一问题，但是由于热式流量计单台造价高，多点布置所需要成本相当大不适宜电厂改造应用，因此我们厂只试用了两组就没有继续推广。
2 测量装置选择
通过以上分析，对测量装置的选择必须要考虑到磨煤机一次风流量测量的共性问题。1> 所选设备必须具有防堵或自清灰功能，减小检修人员维护工作量；2> 要尽量的减小一次风管道压损，降低截流损失；3> 具有较高的可靠性，磨损率与故障率要小；4> 对直管段要求不大，适合安装于磨煤机一次风管道内；5> 要能够避免大直径管道，流场不均匀，介质不稳定对仪表的影响。综合以上要求，我们最终选择了带自清扫功能的新型翼型文丘里组合风量测量装置。
3 实际运行状况比较分析
3.1改造前运行状况分析
图1为改造前一台磨煤机一次风量与煤量趋势图：
如图所示，当机组工况稳定，运行人员未进行任何操作的情况下，煤量基本稳定在31 时，风量测量值波动很大，偶尔还会发生由于测量装置堵灰，而造成风量突变的情况。而且从测量值来看，对应于31 煤量的配风量不应在图示的80 左右，可见原测量装置的测量值不但不准确而且波动大，不具备参考价值,风量自动控制无法正常投入。而现在多数电厂都按照调度的要求投入AGC自动控制，运行条件更加苛刻。当AGC投入时，若机组用于调峰，负荷变化率增大，相应煤量变化较大的情况下，这样的风量测量装置根本无法满足运行需要。曾对比2008年一季度一次风机、引风机耗电量，由于一次风量调整不当，造成一次风机和引风机的耗电量几乎相当，一次风量明显过大，这给节能降耗工作增加了难度。
3.2改造后运行情况分析
图2为改造后与图1相同的磨煤机一次风量与煤量变化趋势图。
如图所示，由于风量测量值稳定、准确，磨煤机一次风量自动控制已经成功投入，实际运行检验说明，以该装置风量测量为反馈的风量自动控制运行状况稳定，满足现在磨煤机运行工况，减少了运行人员对风量的人为调整，提高了磨煤机运行效率，燃烧系统的工况也有大幅度改善。
4 存在问题及解决办法
4.1存在的问题
（1）在改造完成后实际运行中，有个别磨煤机在与其它多数磨煤机同工况运行时测量风量略小，我们对仪表管路进行了检查并对变送器进行了校验判断，初步认为是风道流体特性存在个别差异，应进行重新标定，对参数进行调整。但是按厂家要求，调试标定必须在机组冷态的条件进行标定，若按照同种方法标定必须等到下个检修周期，系统停止运行时才可以实施。
（2）通过对风量测量装置的改造，虽然在磨煤机一次风量与燃烧系统控制方面解决了部分问题，但是一次风机耗电量大的状况依然存在。
4.2解决方法
（1）针对个别风量偏小的问题，我们在磨煤机出口对每台磨正常运行时的风速以及风量进行了检测，如下表1。
表1中所示是与图1、图2同一台磨煤机的测量结果。由于正常运行工况下，测量点在磨煤机出口管道，测量点风量为一次风量与磨煤机密封风量的总和，经过计算减去密封风量以后的风量值与DCS显示的改进型双文丘里管风量测量值基本一至。通过检测，使我们在热态状况下的风量测量标定得以实现，为略微偏小的测量值进行了修正提供了参考数据，进一步提高了一次风量测量的准确性。
（2）通过本次改造，一次风量测量不准确的难题得到解决，一次风量自动控制稳定性得到大幅度提高，使我们可以在保证一次风量可靠、准确控制的前提下，可以对一次风机进行变频改造，从而减小一次风机出口挡板调节时造成的截流损失，减少一次风机用电能耗，提高运行的经济性。
5 结束语
通过对磨煤机一次风量测量装置存在问题进行分析并在改造中予以解决，对提高电厂厂安全生产与经济运行起到了良好作用。改造中所选择的新型翼型文丘里组合风量测量装置经过实际运行与实验，已经证实了该装置在火电厂磨煤机一次风测量方面满足实际生产要求。
参考文献
[1]翟秀贞等编著．差压型流量计．北京：中国计量出版社，1995
[2]叶江祺编著．热工测量和控制仪表的安装．第二版．北京：中国电力出版社，1998
论文作者:刘雁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签：风量论文; 测量论文; 装置论文; 火电厂论文; 磨煤机论文; 锅炉论文; 电厂论文; 《电力设备》2017年第31期论文;