摘要: 循环流化床锅炉技术是目前迅速发展起来的一项高效、清洁燃烧技术。在近十多年来在我国得到快速发展。循环流化床锅炉风量在线测量装置比较多，而且风量装置对锅炉安全运行关系重大，在投入自动前后，风量的正确测量尤为重要，特别是一次风、二次风及引风机入口风量，以上风量测量的准确性，直接影响到MCS系统风量自动调节能否达到最佳效果，从而正确、有效调节管道内风量大小，以达到机组安全、经济、稳定运行的最终目的。
关键词: 流量计;测量;风量;改造
一、简介
中盐青海昆仑碱业有限公司热电车间有三台240t/h循环流化床锅炉，锅炉工段所有风量测量全部采用德国思科德尔塔巴流量计，一次风、二次风、引风机入口风量测量均采用德尔塔巴DF50B FG CF型流量计，三台锅炉共计九台此类型流量计。
二、原测量系统存在问题
1、测量不准确：原来使用德尔塔巴流量计因选型问题不能准确测量实际风量。
2、安装不合理：因初期设计安装位置存在风道支架、消音器、加热器等遮挡问题，安装时未考虑以上因素造成测量波动及有些风量根本无法显示。
3、易堵塞：原有德尔塔巴流量计为多孔去压，且取压孔小，在测量过程中容易造成堵塞，只要其中一个孔被堵塞，就难以保证测量精度，影响计量准确性。
4、配套设施不合适：原有德尔塔巴流量计设计选型时配套罗斯蒙特差压变送器，因参数计算错误，配套罗斯蒙特差压变送器量程选型错误，影响计量准确性。
三、改造的可行性
针对上述存在的问题，为保证运行人员及时掌握实时风量大小，保证锅炉安全稳定运行，2016年利用机组检修机会，选用一台BTB-G(1592/992)D-B1-1008型毕托巴流量计试用，用于测量2#锅炉东侧二次风管风量，西侧仍为德尔塔巴流量计，经过半年试用，得到下表中两种流量计对比结果：
二次风机额定风量为155000 Nm3/h，二次风东西侧管道风量分别为77500 Nm3/h，二次风机额定电流为50.3 A，根据以上数据粗略估算出风量理论值如下：
经过半年试用，2#锅炉东侧二次风量测量比较平稳，且测量比较准确，此次流量计改造经过方案评审、试用报告评审得出结论可行，故热电车间决定于2017年利用大修机会将一次风、二次风、引风入口风量改为毕托巴流量计。
四、毕托巴流量计工作原理及特点
1、毕托巴流量计工作原理
毕托巴流量计是采用皮托管原理提取流体流速（全压 - 静压 ＝ 动压） 再换算成流体体积流量与质量流量的差压式流量计。 毕托巴传感器采用非收缩节流设计，是一种高效、节能的速度流量探头。我公司选用的风量流量计均为防堵型设计。
毕托巴流量计将传感器插入管道中心，总压孔对正流体的来流方向，总压与静压之差即为管道中心的实测差压;再由该毕托巴的风洞标定曲线拟合出该点的标准差压，根据标准差压来计算流体的流量。同时还需用压力变送器测出流体压力，用热电阻温度计测出流体温度，把标准差压信号、压力信号、温度信号同时引入由单片机构成的流量计算仪或直接接入 DCS 系统通过上述方法，对毕托巴的流量方程进行计算，对介质进行压力、温度补偿，以保证测量精度，并显示出差压、压力、温度、瞬时流量、累积流量、热量、速度等参数。
与毕托巴流量计相关的计算公式:
Δp = P全压 － P静
中心流速:v 中心 = (2Δp /ρ) 1/2
体积流量:Q 体 = v 平均 × s × k= k × (2Δp /ρ)1/2 × S
介质流量:Q 质 = Q 体× ρ
式中，v—介质流速; S—管道内截面;ρ—介质密度; k—修正系数。
2、毕托巴流量计特点
（ 1 ）毕托巴流量传感器能保持长期的高精度
毕托巴流量计能够在较长时间内保持高精度，其决定因素如下：
a)毕托巴流量传感器可实现每台探头都在高精度标准风洞上从 0m/s 的风速到 150m/s 的吹风标定，测点在管道中心区，并把标定的数据经过复杂的运算得出探针的修正系数，从而使修正后探头提取的中心流速与管道内各点流速的平均值形成对应关系。
b)在流体力学中流速（差压换算成流速）和流量并不是简单的线性关系，计算流量时采用分段修正的方法对所测信号进行修正。 计算时将差压变送器输出的（ 4--20 ） mA 标准直流信号分 n 段， 用 n 个修正系数来修正，从而保证智能探针式流量计在全量程范围内的准确度。
（ 2 ）毕托巴流量传感器压力损失小（高节能）
毕托巴传感器采用了子弹头形设计，使其不仅在流量测量上保持了高精度、高强度和大量程比，还使得管道压损大大降低。 毕托巴的一次测量元件由 Φ20mm 不锈钢制成， 其截面积小， 在介质管道中压力损失很小。与长径喷嘴、孔板、机翼等节流流量测量装置相比较具有明显的节能效果。
（ 3 ）适用性强
传感器适用于各种流体和多种管道形式。
（ 4 ）测量流量、介质范围广
流量计测量气体流速从 2m/s---132m/s；流速范围内保证精度:1%级 FS。 对低流速、小流量、大管径测量效果尤佳。
（ 5 ）耐高温高压
一次元件智能探针选用不锈钢制造而成（根据不同介质的工况要求选型不同），可耐介质最高温度 650℃ ，介质最高压力 32MPa 。
五、改造效果及总结
充分考察了解毕托巴流量计后， 于2016 年 3 月，我公司利用检修机会在1#锅炉一次风、二次风、引风机入口风量处安装三台毕托巴流量计，经过近一段时间数据比对，以二次风机入口风量为例说明：在相同负荷下1#锅炉二次风机入口风量（毕托巴流量计）显示数值为95882.83 Nm3/h，2#锅炉二次风机入口风量（德尔塔巴流量计）显示89342.32 Nm3/h。，根据实际运行情况及理论估算为95526.84，由此可见毕托巴流量计运行数据比德尔塔巴流量计测量更加准确。 2#锅炉、3＃锅炉风量流量计后期利用检修机会也更换为毕托巴流量计，改造为毕托巴流量计后，不仅数据运行稳定，而且防堵功能出色，至今未出现仪表堵塞情况，大大降低了仪表维护人员的维护工作量。 毕托巴流量计压力损失小，长期运行会具有较好的节能效果。
但是，由于毕托巴流量计形成的差压较小，一般需选用微差压变送器，对差压变送器的准确度要求较高。差压变送器安装后必须加固支撑，防止变送器因设备振动引起波动，而产生测量误差。
中盐青海昆仑碱业有限公司热电车间#1、#2、3#锅炉一次风、二次风、引风机入口风量流量计改造成功 ，提高了锅炉的安全稳定运行，同时为三台锅炉其他风量测量及其他系统流量测量改造提供了充分的理论依据和实践经验。
参考文献
[1]岑可法，等 循环流化床锅炉的原来设计及运行[M]北京：中国电力出版社，1999
[2]张国军，等 热工仪表及自动装置，北京：中国电力出版社，2011
[3]毕托巴流量计使用说明书
论文作者:杨芝军,李晓娟
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
标签：流量计论文; 风量论文; 测量论文; 锅炉论文; 流量论文; 流速论文; 介质论文; 《当代电力文化》2019年第08期论文;