1 概述
該電廠300mw機組鍋爐採用美國b&w公司雙拱爐膛, w形火焰鍋爐；製粉系統為雙進雙齣鋼球磨煤機配冷一次風機正壓直吹式系統。
現該鍋爐的一次風、二次風測量均採用了威力巴均速管流量計，由於沒有足夠的直管段，並且被測量物件均為含塵氣流，測量結果不穩定、且不準確，而機組自動基於風煤比控制策略，結果導致鍋爐不能燃燒自動，機組無法自動協調執行。為此建議對鍋爐一次風、二次風測量進行改造,採用pbs多點防堵陣列式風量測量裝置來測量風量，由於pbs防堵陣列式風量測量裝置是一種實現氣體流速多點測量的裝置，並且有非常優良的防粉塵堵塞的功能,可確保風量測量的準確性，保證鍋爐自動能正常投入。
2 改造目的
燃煤鍋爐風量匹配合理，燃燒工況就會明顯改善。對鍋爐進行燃燒優化調整，概括起來就是就是將
一、二次風量根據鍋爐負負荷和不同的煤種進行合理的調節，風量調節好了，鍋爐燃燒狀況必將明顯改善，爐效也將顯著提高。
燃燒引數的選擇對鍋爐的經濟性有十分重要的影響，特別是燃燒器各調節擋板的開度及風量大小對鍋爐的飛灰可燃物有直接的影響，應根據各燃燒器的著火情況加以仔細的調整。實際測試表明，經過燃燒引數的優化選擇可使鍋爐的熱效率提高1%以上，同時鍋爐輔機功耗明顯下降，二者可使機組的供電煤耗下降5g／(kw*h)以上，由此而產生的經濟效益是十分巨大的。
3 目前存在問題
目前該電廠300mw機組鍋爐其
一、二次風風量均採用了威力巴均速管流量計，由於威力巴均速管流量計裝置自身的缺陷，客觀存在以下缺點：
1）、易於堵塞
由於必須通過檢測孔來測流量，只要流體中有粉塵、固體顆粒、凝析物等，堵塞就難以避免。並非如廠商所說在探頭正前方形成了高壓區，粉塵不易進入。一旦堵塞檢測孔，就會造成輸出差壓減小，最終無法測量，嚴重威脅到鍋爐的安全執行。
2）、準確度較低
威力巴流量計屬於均速管類，只能通過檢測桿來反映流速，無論在上面取了多少個測點，也只能反映管道截面直徑（或寬、高）上的流速分布，在直管道達不到足夠長要求時，這些點就失去代表意義，準確度難以優於±3%。
通過對其他電廠的調研並結合本廠的實際情況，建議採用pbs防堵型陣列風量測量裝置。pbs防堵型陣列風量測量裝置由於本身具備的自清灰和防堵塞功能，它可以確保長期測量的準確性，能及時地反映各風管內風量的大小，隨時調整鍋爐執行，讓鍋爐始終在較經濟的工況下執行，可大大提高了鍋爐的自動投入率。而且防堵型陣列風量測量裝置壓力損失小，節約送、引風機電量，可取得良好的經濟效應。
4 pbs防堵型陣列風量測量裝置的工作原理特點
pbs防堵型陣列風量測量裝置是根據iso3966《封閉管道中流體流量的測量-採用皮托靜壓管的速度面積法》國際標準而設計製造，基於s型畢託管測量原理，測量裝置安裝在管道上，其探頭插入管道內，當管道內有氣流流動時，迎風面受氣流衝擊，在此處氣流的動能轉換成壓力能，因而迎風面管內壓力較高，其壓力稱為「全壓」，背風側由於不受氣流沖壓，其管內的壓力為風管內的靜壓力，其壓力稱為「靜壓」，全壓和靜壓之差稱為差壓，其大小與管道內風速有關，風速越大，差壓越大；風速小，差壓也小，風速與差壓的關係符合伯努利方程：
v=式中： v 表示風速，單位：m/s
k 表示測量裝置係數
△p 表示差壓，單位：pa
表示氣體密度，單位：kg/m3
對於含塵氣流，為了解決堵塞問題，pbs防堵型陣列風量測量裝置裝設了動能驅動防堵塞裝置，在管道內氣流的衝擊下使清灰器作無規則擺動，起到自清灰作用。
發電鍋爐的風管風道直管段一般比較短，管道截面積上的流場很不均勻，有的部位甚至有回流產生。當風道的截面積較大時，單點測量風道內的風量是不科學的，甚至其測量的資料無任何意義。pbs防堵型陣列風量測量裝置採用等截面網格法陣列布置多個測點的方法，測得同截面的平均速度，採用的選點方法為iso3966《封閉管道中流體流量的測量-採用皮托靜壓管的速度面積法》和iso 7145:
1982《圓形截面封閉管道中流體流量的測定 -在截面的一點上測量速度的方法》國際標準中規定的等面積法。對於各種形狀的風道，可根據現場實際情況確定所需測點的數量、測量裝置的數量和布置方式等。
總之，pbs防堵型陣列風量測量裝置功能特點：
1）徹底解決了含塵氣流風量測量裝置的訊號堵塞問題，風量測量裝置本身具有利用流體動能進行自清灰防堵塞的功能，絕對不需要外加任何壓縮氣體進行吹掃，無論氣體含塵濃度多大，完全可以做到長期執行免維護。
2）風量測量裝置效能穩定，調節線性好。
3）為了確保測量精度，將多個風量測量探頭進行等截面網格法多點布置，然後將各測量裝置的正壓與正壓、負壓與負壓相互連線，最終引出一組訊號到變送器，這樣的組合風量測量裝置對風道的直管段沒有太多要求,一般只要求直管段長度不小於管道的當量直徑即可。
4）採用插入式布置，對於整個大風道來說，組合風量測量裝置的擋風面積幾乎可以忽略不計，因此，其對整個風道流體的壓力損失幾乎沒有，節能效果十分顯著，且安裝方便。
pbs系列防堵陣列式風量測量裝置主要技術指標
○ 測量精度： 1.5%；
○ 探頭材料：321不鏽鋼（1cr18ni9ti）；
○ 探頭長度：0.2～6.0m（根據風道尺寸確定）；
○ 測點距離：0.1～1.0m（根據系統需要確定）；
○ 風管風道最小直管段：0.5d:
○ 動壓輸出介面：m20×1.5內螺紋；
○ 測量介質：空氣或其它低濕度、含塵氣體；
○ 工作溫度：-50～+450℃
pbs系列防堵陣列式風量測量裝置與其它風量測量裝置效能的比較
目前在電站鍋爐上有多種風量測量裝置在使用，由於其工作原理與結構的不同，各有特點，以下將主要的幾種風量測量裝置進行比較。
表：幾種風量測量裝置特點對照表
5 該電廠300mw機組鍋爐風量測量裝置改造實施方案
5.1 雙進雙齣磨煤機入口一次風量
一次風量的大小對鍋爐燃燒經濟性的影響很大，一次風量調節合適既對鍋爐燃燒有利，又不會導致一次風管的堵塞。過高的一次風量將使煤粉著火推遲，火焰中心公升高，導致飛灰可燃物和排煙溫度上公升，對鍋爐的經濟性產生不利的影響；在保持送風量不變的情況下，一次風量的增加必然使爐膛出口氧量增加，從而降低鍋爐的經濟性；而且，隨著一次風量的增大，磨煤機出口煤粉也將逐漸變粗，這對鍋爐的燃燒是十分不利的。
根據現場情況，由於磨煤機入口一次風直管段較短，截面風速容易分布不均勻。為了確保準確測量風量，擬在風道截面上按等截面網格法多點測量原理布置2支探頭共6個感測器測點，測得同截面的平均速度，是為了確保準確測量風量，將2個風量測量探頭的正壓側與正壓側相互連線、負壓側與負壓側相互連線，引出一組正、負壓訊號至差壓變送器。由於在風道截面上嚴格採用標準的網格多點式布置、且測量裝置本身具備的自清灰和防堵塞功能，幾乎沒有壓損，裝置效能可靠，可保證風量顯示穩定準確。
真正做到了長期免維護執行。測量探頭布置方式示意圖見圖1。推薦型號：
pbs95-n-1000-200-3×2。
5.2 二次風箱入口分風量
二次風箱入口風道直管段比較短，管道截面積上的流場很不均勻，有的部位甚至有回流產生。空氣預熱器熱麵元件上積灰被加熱的熱風帶到送風裡，當鍋爐啟、停爐時，冷、熱態的變化所形成的水氣與測風裝置感壓管路中的灰塵會形成硬塊，很難清除。pbs防堵型陣列風量測量裝置由於本身具備的自清灰和防堵塞功能，可以確保長期測量的準確性，能及時地反映各層風量的大小，隨時調整鍋爐執行，讓鍋爐始終在較經濟的工況下執行，大大提高了鍋爐的自動投入率。
而且防堵型陣列風量測量裝置壓力損失小，節約送、引風機電量，可取得良好的經濟效應。
為了確保準確測量風量，擬在風道截面上按等截面網格法多點測量原理布置16個風量測量點，測得同截面的平均速度，是為了確保準確測量風量，將16個風量測量探頭的正壓側與正壓側相互連線、負壓側與負壓側相互連線，引出一組正、負壓訊號至差壓變送器。測量探頭布置方式示意圖見圖2。推薦型號：
pbs50-n-2000-200-8×2。
5.3 磨煤機出口一次風速
燃煤鍋爐一次風管內（或噴口）風速調整均勻，鍋爐燃燒工況必將明顯改善，鍋爐效率也將提高。
具體說有如下幾方面作用：
1）使鍋爐配風合理，燃燒比較穩定，可有效地降低排煙溫度、降低飛灰含碳量、降低煤粉的機械及化學不完全燃燒熱損失，提高鍋爐效率。
2）能合理地調整風粉比例。將一次風管道系統中的阻力調平後，各一次風管內的流速大小能間接地反映出管內煤粉濃度的大小。若某一管內煤粉濃度增加，由於輸送煤粉的阻力增加，則管內風速就會降低，反之就會公升高。
因此，司爐能依據一次風管內風速的大小來確定風管內煤粉濃度的相對大小。
3）能有效地防止堵管或斷粉現象的發生。當某一次風管內煤粉濃度過大，流速降低出現堵管跡象，或管內煤粉濃度過稀，流速過大出現斷粉跡象時，司爐能依據風速的變化作出正確的判斷。
4）能有效地控制鍋爐燃燒火焰中心，防止鍋爐區域性結焦，同時也能有效地防止火焰偏斜，降低爐膛出口兩側煙溫的偏差，防止水冷壁及過熱器爆管。
5）對直流燃燒器，能合理地確定一次風匹配比率以及各層的配風情況，是正塔型、倒塔型或是束腰型等配風方式，司爐能一目了然。
6）對一次風實施**監測等於對製粉系統的通風量實施了**監測，有利於製粉系統的安全和經濟執行。
7）可大大地減少鍋爐冷態空氣動力場試驗的工作量。
對於高濃度的煤粉氣流或含塵氣流，要長期準確地測量出管道內風速，必須要解決二個問題，一是堵塞問題，二是磨損問題。pbs50系列防堵耐磨型風速測量裝置，較好地解決了堵塞和磨損問題。
為了解決堵塞問題，首先在感壓口設計了防堵塞裝置。其次在取壓口設計了自動回流管，即在垂直管段上連線了一根斜管，斜管與垂直管之間有節流孔，引壓管從斜管上引出，斜管起到了灰塵自動回流的作用。
為了解決耐磨問題，探頭的插入部分採用了剛玉耐磨材料。測點布置見圖3
5.4 現場安裝及標定
pbs系列防堵耐磨型風量測量裝置安裝非常簡便，可在風道上開孔焊接法蘭式安裝底座，然後將風量測量裝置插入並用緊韌體緊固即可。
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