(山东电力建设第三工程公司 山东青岛 266100)
摘要：在风量测量的过程变量测量中，由于被测介质多种多样，故测量装置种类、测量原理、安装方式等各有不同。测量装置种类分为差压式、浮子式、容积式、涡街式、电磁式、超声波式和科里奥利式等；测量原理分别有：力学原理、动量守恒原理、电学原理和声学原理等；按安装方式分类有封闭管道式，插入式等。随着环保条例的不断更新，火力发电厂对节能、环保的要求越来越高，提高锅炉热效率并降低空气污染（尤其是氧化铵污染）最有效而且又能降低成本的方法之一是精确测量锅炉一次风、二次风、燃尽风风量和精确有效的控制手段。
关键词：百万千瓦机组；精确测量；提高热效；有效控制
1引言
风量测量准确涉及锅炉的燃烧效率,CO、NOx的排放，促进节能减排.
2工程概况
华电莱州发电有限公司一期（2×1000MW级）机组#1锅炉设计风量测量装置40套，测量范围包括A/B空预器出口热一次风流量、冷一次风流量、A/B侧冷一次风流量、A/B空预器出口二次风流量、前墙/后墙燃尽风流量及A~F磨入口混合一次风流量。
3 主要施工及调试方案
3.1测量装置简介
风量测量一般采用均速管式和机翼式风量装置。
3.1.1均速管式测量装置
均速管又称阿牛巴管，均速管管体垂直插入被测管道中，其迎流面上一般配对开有全压孔，以取得反映平均流速的全压头，在背流面上开有静压孔以取得静压头，其压差即为平均流速的差压。
3.1.2机翼式风量测量装置
机翼式风量测量装置适用于空气流量较大、风道截面积大、流速较低、直管段长度较短的情况，是一种传统的风量测量装置。
机翼测风装置采用一种机翼形节流件的节流式流量传感器。其输出是差压、压力和温度（如需要温压补偿）一体化测量信号；通过一直径约为25毫米的探头（或探针）取得压力，探头前后有二排不均匀分布的、若干个8毫米的引压孔。该二排孔可将管道从上到下（从左到右）的不同压力（流速）在孔内取平均，（管道两侧流速慢，中间快）构成了差压，进而可以计算出质量流量或体积流量。
3.2安装步骤及注意事项
为了达到最佳的使用效果，最大限度提高风量测量的精确性，正确的安装至关重要。
3.2.1安装准备工作
1）资料准备
a向相关单位索取准备安装的流量计探头型号及数量。
b向流量产品工程师索取相应的流量计探头计算书。注意：设备到现场之前应首先熟悉产品型号含义，并根据计算书内容了解现场工况信息，如介质、温度、压力、管道方向、安装方式等。
2）工具准备
a十字和一字型螺丝刀各一把，用于差压变送器的接线与调试。
b活扳手一把，用于引压管、变送器接头等的连接拧紧。对于较大的工具应提前准备。如应准备开孔锯和支持柄以及相关配件（主要包括常用接头和差压变送器和三阀组密封用的垫片）。注意：开孔锯配用500～700瓦手电钻或冲击钻，冲击钻不得使用冲击档。
3.2.2 现场验货
1）验货依据
流量计型号和装箱清单。
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2）验货内容
a检查计算书及相关技术资料是否齐全；
b检查流量探头和相关附件应与装箱单的名称、型号、数量是否相符；
c检查流量探头上的标牌内容应与供货型号相是否一致；
d检查流量探头表面有无损伤，相关配件是否齐全、完好。
重点：核对型号、压力、温度、管道内径ID和壁厚WD的尺寸以及工位号。
3.2.3流量计安装
1）安装步骤
a确认现场安装条件
b选择安装位置
c管道开孔
d焊接安装支架
e安装探头
f安装差压变送器
g接线
2）确认现场安装条件
a确认现场管道方向是否与计算书相关内容相符，管道材质与安装支架的套管材质能否满足焊接兼容性。
b再次确认相应工位号的探头长度与现场管道内径、壁厚是否一致。
c检查管道是否泄压或排空，确保流量探头在管道泄压和排空情况下安全地安装。
d对需要在线安装的流量探头，应使用专用的在线开孔器开孔。在线开孔器的工作温度：≤100℃；工作压力：≤1.0MPa。
3)选择安装位置
严格按照产品设计及说明书进行施工，安装位置满足各项要求且能达到最精准测量。
3.3调试方案
为了保证较高的精度，建议在差压变送器安装完毕后，对变器的零点进行标定。变送器在运输和安装过程中环境温度和静压的变化都会对它们的零点有影响，所以最好在安装之后，介质满管而且达到正常的工作压力时进行再标定。
4 提高大管道风量测量精确性分析及应用
4.1整流器
火电厂风管流速分布十分复杂，可增加流速测量点准确进行描述。但如果存在漩涡，且其大小及位置将随风门的开度，流量大小不断变化，不清除漩涡就无法正确测量流量，当前最有效的办法就是采用整流器。目前的整流器不同于ISOTC30几十年以来所推荐的整流器，而采用近百年来成功应用于风洞设备中的蜂窝状整流器。其特点是：流通面积/管道截面比值较大，以减小压力损失。
4.2插入式多点流速计
4.2.1原理
根据皮毕托管测速原理，通过测流体总静压之差推算流速，测点位置及数量按相关规范组成矩阵，充分反映管道中流速分布。
4.2.2流速计截面
采用圆管，当管径大于1米，空气流速大于2m/s时，雷诺数已超过106，采用圆截面管道已不存在“阻力危机”问题，而且还易于制造、并降低了成本。
4.2.3总压孔
总压孔加工了一个凹形槽，当气流偏斜±20％时，仍可准确测量差压。
4.2.4静压孔
根据菲克亥尔摩方法，圆管在迎向流向±30％处压力分布，为理想静压孔的位置，因而流速系数等于1，声称可以避免压力分布带来的误差，但在相同流速下，输出差压将比均速管小50％。分析认为：在圆管±30％处虽可得到气流的静压，但范围十分狭窄，气流稍有偏斜即会造成很大的误差，很有可能得不偿失。
4.3微差压变送器
4.3.1低量程
长期以来制约插入式流量计应用于火电厂风量测量的因素之一是输出差压太小，据了解国外已推出一种超低差压变送器，最低量程可为0～13Pa。
4.3.2自动归零
一般的变送器都有零点漂移问题，如果量程很低又存在零点漂移，将造成很大的误差，这种差压变送器具有自动归零功能，以确保测量准确度。
4.4自动吹扫装置
火电厂的进风、二次风都难免含有粉尘，通过测差压来推算流量的仪表都难免会堵塞，长期制约了这类仪表（如均速管）在火电厂的应用。为解决粉尘的堵塞，德尔塔巴采用了吹扫装置取得了较好的效果，确保了流量计长期可靠的工作。该装置可根据现场的需要设定吹扫的间隔时间（每小时、数小时或一天吹扫一次），而每次吹扫持续的时间也可在30～120秒范围内设定，吹扫时将自动关闭测量阀门，保证不影响测量数据，整个过程设定后均由计算机自动完成。
4.5流量计算机
火电厂的进风管道已达5～6米，满管流量计已难以采用，由于直管段十分短，流速分布及其复杂，必需采用插入式多点流速计。根据速度面积法在一个截面上测几十点流速，才可能充分反映管道中的流速分布，以确保流量测量的准确度，应当考虑以下因素：每一个测点因流速不同差压值会有差异；温度、压力不等必需进行补偿；因测点位置不同加权系数不相同等，计算十分复杂，所以必需采用流量计算机。
参考文献：
[1]姚秀娟，1000MW锅炉风粉在线监测系统的技术改造，《华电技术》国电郑州机械设计研究所;中国华电工程(集团)有限公司2014年第05期
【作者简介】
姓名：孙宝国 工作单位：山东电力建设第三工程公司 职务：项目副经理姓名：张继收 工作单位：山东电力建设第三工程公司 职务：项目工程部经理
论文作者:孙宝国,张继收,闫宝强
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/12
标签：测量论文; 流速论文; 风量论文; 流量论文; 管道论文; 装置论文; 静压论文; 《电力设备》2016年第14期论文;