摘要：锅炉送风自动是锅炉燃烧自动调节的基本组成部分，而送风调节技术的难点是空气流量（二次风量）测量。锅炉送风量的检测对于锅炉运行的经济性有着重要的意义。它不仅能使运行人员随时监视风煤比的配合情况，还为送风自动调节系统的投入提供必要的条件。因此对入炉空气的准确测量已摆到十分重要的位置。根据某厂两台660MW超超临界火电机组在二次风量测量设备所出现的问题，对两台机组二次风量测量装置进行了改进。测量结果表明改进后的测量装置不仅克服了原来装置存在的缺点，而且在测量精度和准确性方面都有了显著提高。
关键词：二次风量；测量装置；改进
The Improvement of Measuring Device in Secondary Air Flow in Ultra-supercritical Thermal Power Units
CHENG Sheng-lin
Fengtai Power Plant，Huaizhe Coal & Electricity Co.，Ltd.，Huainan 232131
ABSTRACT：Boiler air supply is a basic component of the boiler combustion control system，and the difficulty of air supply regulation technology is air flow（secondary air flow）measurement. The detection of supply air flow is of great significance for the economic operation of the boiler. It not only enables the operator to monitor the wind-to-coal ratio at any time but also is necessary for the automatic air supply system. Therefore，accurate measurement of air flow entering the boiler is very important.Based on the problems of secondary air flow measuring equipment in two 660MW ultra-supercritical thermal power units of a power plant，we improved the secondary air flow measuring devices of two units. The measurement results show that the improved measuring device not only overcomes the shortcomings of the original device but also significantly improves the measurement accuracy and accuracy.
KEY WORD：secondary air flow；measuring device；improvement
1 引言
某厂二期两台660MW超超临界火电机组锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的SG-2009/28-M6004型超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、Π型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构锅炉。锅炉燃煤用淮南烟煤。
锅炉二次风量主要参与的保护和自动有：二次风量与一次风量的和构成锅炉总风量。总风量低于25％时触发锅炉主燃料切断即锅炉跳闸（MFT）；二次风量参与送风自动调节，送风机控制系统是协调控制中重要的控制回路。因此二次风量测量在锅炉安全稳定运行中有着及其重要的意义。
2 原有测量装置存在问题
某厂二期两台机组采用阵列式测量元件来测量二次风量，每台机组A/B侧各有3个测点，每一侧均有一个阵列式测量元件，其截面图如图1所示。正负压侧各引出3根仪表管，引到保护柜内接至变送器。变送器将信号送至DCS，根据参数计算二次风量。
图1 二次风量原有测量装置截面图
自二期机组2013年12月投产以来，3、4号锅炉二次风量均频繁发生波动跳变，导致送风机自动调节不稳甚至撤出，给机组安全稳定运行带来了隐患。经过数据统计，两台机组共12个测点，平均每月发生测量异常次数多达12次之多。从数据统计来看，每一侧的二次风量均出现波动，且次数较多，严重时达到每周一次，造成总风量异常波动，送风机出力异常，严重影响了设备的稳定运行和机组的安全。我们对造成二次风量波动原因进行归纳分类，发现70%是因为测量装置取样管路积灰或堵塞导致。一旦管路积灰，就造成取压受阻，测量结果势必不准。因此热控专业制定专项方案，每周对3，4号炉二次风量测点进行一次定期人工吹扫。吹扫时退出机组总风量低低MFT保护，并强置三选后二次风量为当前值。
3 二次风量测量装置改进
3.1第一次改进
通过对比数据，我们发现两台机组的测点2较其他两点波动次数多，分析二次风量测点2正压侧取样管路与下管道在一条线上，受影响较大。且从风箱内出来的水平汇集母管管径较细，只有32mm。另外测量装置取压管路内的振打棒太短，起不到振打敲灰的作用。于是利用4号机组检修机会，我们将水平汇集母管管径变粗，由原来的32mm改为60mm，并将振打棒末端延长同时焊上小铁块，增加振打棒的长度和重量，达到振打清灰的作用。另外，我们还将二次风量测点2的正压侧取样管右移，使其与霞光路错开，避免上下管道直接连通。如图2所示。
图2 第一次改造后二次风量测量装置截面图
经过上述改造后，二次风量测点故障有所减少，但仍存在平均每月6次的异常波动现象。对比3，4号炉二次风量异常数据，发现4号炉较3号炉有明显好转，说明我们的改进方向是正确的。在异常未完全消除的情况下，我们仍定期进行人工吹扫，但吹扫周期由原来的每周一次改为每月一次。
3.2第二次改进
为了进一步寻找管路积灰的原因，我们在现场跟踪观察，发现风箱引出的3根母管管壁温度均异常高，由此推断取样装置3根引出管中有对流现象，导致风道中烟尘在上方水平母管处沉积积灰。于是我们进行第二次改进，将风道上部二次风母管改为T形结构。通过改造母管结构，让烟道上部母管有自清洁的功能，消除母管长时间积灰堵塞的情况。如图3所示。
经过第二次改造后，二次风量测点故障大幅减少，测量数据非常平稳，无大幅跳变波动现象发生，且此情况维持较长周期。但还存在个别测点长周期运行后会出现一次测点向下跳变后又恢复正常的现象。
图3 第二次改造后二次风量测量装置截面图
3.2第三次改进
利用机组调停机会，我们进入风箱内部敲打取样装置清灰，发现装置两侧管路落下的灰较中间管路偏多。
图4 两个不同形状的管子连接通过变径后焊接
通过对取样装置的管道形状和焊接工艺进行分析，发现风箱外部T型结构处的管路形状为圆形，风箱内部的管路形状为方形，两个不同形状的管子连接通过变径后焊接（如图4所示）。且装置两侧的管路有折角，中间为180°直通。我们判断取样装置在变径焊接处容易积灰。
图5 第三次改造后二次风量测量装置截面图
于是我们进行第三次改进，在原来旧的测量装置正负压取样管各增加2段直的连通管并将两侧管路与中间管路进行连通，减少变径焊接处的积灰堵塞情况。如图5所示。
图6 新增两段连通管实物图
经过第三次改造后，二次风量测点没有出现因装置积灰而造成的异常现象，运行平稳。机组停运后进入风箱敲打取样装置也无明显的积灰从管路中落下。
由此可见，二次风量测量的准确性和稳定性得到了很大的提高，后期维护工作量也得到了减少。二次风量能较长时间的可靠稳定运行，能准确的测量出机组正常运行时的瞬时风量，提高了机组的自动投入率。
4 结语
某厂两台超超临界660MW火电机组的二次风量测量装置经过三次改进，较好地解决了装置取压口和管路内积灰的问题，完全可以做到长时间免维护运行，大大减少了后期维护工作量。二次风量测量的准确性和稳定性得到了很大的提高，为相似的工程提供了借鉴。
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作者简介：
程胜林（1987年-），男，湖北黄梅，大学本科，助理工程师，目前从事火力发电厂热工控制与仪表维护。
论文作者:程胜林
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/12/4
标签：风量论文; 测量论文; 装置论文; 机组论文; 管路论文; 锅炉论文; 截面图论文; 《河南电力》2018年12期论文;