（神华福能发电有限责任公司 福建泉州）
摘要：论述某电厂1000MW机组锅炉二次风量取样装置的工作原理，针对机组运行过程中出现的问题，对取样装置进行改造，同时对风量计算参数进行修正，改造完成后，机组运行安全性得到了极大的提升，机组运行经济性得到了很大改善提升。
关键词：防堵性测量装置；二次风量测量；工作原理；改造
锅炉二次风量的主要功能是保证燃料在炉膛里完全燃烧，使锅炉达到最高的热效率。风量过高，会增加送风机耗电，风量过低，又会导致锅炉燃烧不完全，降低锅炉热效率，甚至发生总风量低于25%导致锅炉MFT，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。二次风量一般由两台轴流式送风机供给。
一、锅炉概述
该电厂1000MW机组锅炉采用东方锅炉股份有限公司，锅炉为超超临界参数、变压直流炉、对冲燃烧方式、固态排渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、全钢构架（带紧身封闭）、
全悬吊п 型结构。设计煤种为羊场湾矿和磁二矿煤，校核煤种是清水营矿和梅花井矿煤，点火油系统采用蒸汽雾化方式，并采用微油点火装置，燃油采用0 号轻柴油。
二、目前取样装置存在的问题
目前该厂锅炉二次风量采用杭州典范多点插入式双文丘里风量测量装置 设计为A/B热二次风道各采用5只风量取样装置，通过母管连接安装于锅炉42米处热二次风风道上，每5个风量取样装置向3个变送器送去差压信号，DCS系统通过风量计算公式算出风量值，但是，风量取样装置实际运行中存在如下问题：
1、锅炉原有二次风量测量装置采用多点插入式双文丘里，因风道内飞灰掺杂液氨挥发物粘附在取样装置上，容易导致风量取压口无法正常测量风压，易导致运行中锅炉二次风量测量偏差，影响风量自动调节，甚至可能引起锅炉总风量低MFT动作，给安全生产带来了极大的安全隐患。
2、机组CCS协调控制基于风煤比控制策略，风量测量不准确容易导致机组协调运行不稳定，且由于风量频繁波动，送风机动叶开度也跟着波动，造成整个系统运行不稳定，因此只能定期采取压缩空气吹扫的方式进行清灰，使热工维护工作量很大，吹扫次数较为频繁，有时一周需要吹扫一次，而且测风装置压力损失也较大。
3、装置选型不合理，设计差压量程过大（0-1812Pa），影响测量精度。
4、机组低负荷期间，二次风量显示严重偏离实际值，CCS协调控制会出现“燃料相对风多”报警，负荷禁降，需手动调整锅炉风量，避免“燃料相对风多”报警造成主汽温度低
5、运行过程中二次风量会出现突降，导致总风量设定值与总风量偏差大于500t/h时，送风机动叶退出自动，燃料主控退出自动，机组控制方式由CCS切至TF方式，需要根据锅炉总风量、氧量、炉膛负压进行手动调整。
通过对其他电厂调研以及相关情况咨询东方锅炉厂，并结合该公司实际情况，决定选用杭州典范DFAB防堵型阵列风量测量装置。DFAB防堵型阵列风量测量装置由于本身具备自清灰和防堵塞功能，几乎无压损，节能性好，安装简便的优点。它可以确保二次风量测量的准确性，让锅炉始终在高效率的工况下运行，大大提高了锅炉的经济效益。
三、DFAB防堵阵列式风量测量装置工作原理
1、DFAB防堵阵列式风量测量装置基于S型毕托管测量原理：
在测量二次风量及制粉系统风量时，由于风道直管段短，截面积大，风道内流场极其不均，因此采用了同截面等面积布置多点测量的方式，即将多个测量元件有机的连接在一起，正压侧与正压侧相连，负压侧与负压侧相连，取的平均正压侧与平均负压侧，算出平均差压，进而计算出精确的风量值。计算公式如下：
其中：K=1、A=30.144㎡、Fv=1、 为取样装置测量差压值、 为二次风量密度值
2、装置特点：
（1）测量精度高：采用多点测量，可以真实反映管道流场状况，测量精度达到1%
（2）测量线性好
（3）自清灰、防堵塞：利用流体动能进行清灰，彻底解决了含尘气流风量测量装置的信号堵塞问题，不需要外加任何压缩气体进行吹灰，真正做到长期运行免维护。
（4）几乎无压损，节能性好：组合风量测量装置的挡风面积很小几乎可以忽略，整个风道流体的压力损失几乎没有，节能效果十分显著
（5）安装简便：采用插入式布置，安装方便
3、技术参数
四、该电厂1000MW机组锅炉二次风量测量装置改造实施方案
该厂二次风箱入口风道直管段为6米，管道相对比较短，截面积上的流场很不均匀，甚至会有气流回流产生。空气预热器内的积灰被热风带到送风里，当机组运行时，热二次风管道内温度的变化所形成的水气与测风装置感压管路中的灰尘混合在一起导致形成硬块，堵塞在管道内。DFAB防堵型阵列风量测量装置由于本身具备的自清灰和防堵塞功能，可以确保长期测量的准确性，能及时地反映各层风量的大小，随时调整锅炉运行，让锅炉始终在较经济的工况下运行，大大提高了锅炉的自动投入率。而且防堵型阵列风量测量装置压力损失小，节约送、引风机电量，可取得良好的经济效应。
为了确保准确测量风量，拟在每个风道截面上按等截面网格法多点安装3套测量装置，每套测量装置布置13个风量测量点，测得同截面的平均速度，确保准确测量风量，同时将3个测量装置的正压侧与正压侧相互连接、负压侧与负压侧相互连接，引出一组正、负压信号至差压变送器。
五、现场安装步骤
DFAB系列防堵耐磨型风量测量装置安装非常简便，可在风道上开孔焊接法兰式安装底座，然后将风量测量装置插入并用紧固件紧固即可。对于每个风道中的多支风量测量装置，应先用仪表管分别将每支风量测量装置全压侧与全压侧、静压侧与静压侧连接，然后再分别连接到差压变送器的正、负压侧，可连多台差压变送器。具体步骤如下：
1、选取合适的安装位置，前后直管段之比2：1或3：1，要求风道内测风装置传感器正前方和正后方不允许有支撑物阻挡气流。
2、选定安装位置后按照图示尺寸根据法兰大小在管壁上开孔，将测风装置本体放入，安装时流向方向必须和标牌上箭头方向保持一致，切勿装反！调整法兰位置使测风装置传感器正对来流方向，再将法兰与管壁点焊。
3、将法兰与管壁满焊密封
4、将汇压母管部分进行组装焊接，并检查气密性
5、将正（负）压引压接头接至变送器正（负）端，焊接完成后检查引压管处有无漏气、虚焊。
六、改造效果
改造结束后分别调取了机组负荷在800MW下锅炉热二次风量的历史趋势图，
负荷稳定期CCS协调系统运行稳定，没有出现风量波动的现象，且机组升负荷过程中，氧量手操器维持锅炉氧量在正常范围，送风机动叶开度及送风机电流没有明显变化，同时机组低负荷期间，二次风量显示没有出现偏低现象，避免“燃料相对风多”报警造成主汽温度偏低。
七、结束语
该公司3、4号炉二次风量取样装置自从采用DFAB防堵型阵列风量测量装置后，风量测量一直很准确，送风机自动调节效果品质优良，测量装置也从未堵过，大大减少了热控维护工作量，而且从省煤器出口烟气含氧量数据来看，锅炉风量配比更合理，燃烧工况明显改善，提高了锅炉燃烧的稳定性和经济性。
参考文献：
[1] 杭州典范科技有限公司神华福能发电有限责任公司二次风量造图纸2017
[2] 广东电网公司电力科学研究院 热工自动化
论文作者:邹明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/28
标签：风量论文; 测量论文; 装置论文; 锅炉论文; 风道论文; 机组论文; 阵列论文; 《电力设备》2017年第12期论文;