毕托巴多点测量应用

1、毕托巴流量计在多点风量中的应用概述火力发电厂运行中提高锅炉自动调节水平、负荷响应速度和燃烧效率是提 高电厂运行性能的重点关注要素，而长期、准确、稳定的测量锅炉一次、二次 风管内的风速和风量，合理调整磨煤机风煤比例，是提高锅炉自动化投入率、 使锅炉配风合理燃烧稳定和提高效率的重要基础。而由于风管系统布置空间限 制、直管段不足、含尘和测点难以布置等原因，导致火电厂的一次风量测量精 度往往难以满足要求，从运行经验反馈中可发现所有电厂都面对这一难题。一次风量的测量值和实际值偏差较大会导致运行人员燃烧调整缺乏依据 或数字化仪控系统响应不及时，若为保证不堵煤而将一次风压、风量保持在较 高水平则易造成燃烧器

2、附近水冷壁局部磨损加剧而导致爆管和非计划停机，若为降低厂用电将一次风压、风量保持在较低水平则易造成磨煤机频繁堵煤和燃 烧器喷口烧坏。从锅炉效率的角度讲，无论一次风量过高或过低均会导致锅炉效率的降低。锅炉运行过程中主要依赖于过量空气系数和氧量表进行燃烧调整，其合理性直接影响炉内燃烧的好坏和排烟热损失的大小，在运行中准确迅速的测定过量空 气系数并保持最佳过量空气系数是保证锅炉经济运行的主要手段。若燃烧过程中空气实际供应不足，氧量表读数小，则燃烧不完全而产生一氧化碳造成不完 全燃烧损失，若空气供应过多，氧量表读数大则燃烧产生的烟气量增多，烟气 在对流烟道中的温降减小，使排烟温度升高，排烟量和排烟温度

3、增加，导致排 烟热损失变大。因此对锅炉风量进行精确计量对于提高锅炉的控制效率，使锅炉始终运行在经济工况的意义十分明显。在实际运行过程中通过对进气量的精确测量和氧 量表读数使锅炉的过量空气系数始终维持在最佳效率点上，可以有效减少锅炉的烟气热损失和非完全燃烧热损失，从而提高锅炉的实际效率。电厂一次风量测量常见的主要难点1）测量设备在含尘工况下长期运行时不能满足防堵要求，需要连续或定 期反吹。2）测量设备量程比不足，耐磨性不足，易发生变形、磨损问题，不能保 证测量精确度。3）测量设备安装要求高，要求的测点前后直管段较长，现场条件难以满 足。4）测量设备压损过大，增加管道风阻，影响原有的运行工况设计。

4、5）测量装置的精确度和可靠性受到流场、温度和压力变化的影响。目前火电厂常见的一次风测量装置包括差压式流量计和热式质量流量计 两大类，差压式流量计是以流体伯努利方程和流体联系性方程为依据，根据节 流件前后的压差换算进行计量，包括标准孔板、标准喷嘴、文丘里嘴等均属此 类，热式质量流量计是利用传热原理即流体与热源间热量交换关系测量流体流 量。从电厂的风机入口侧风管流场分布可以发现，在系统布置空间受限的情况 下，风管内流场分布不均匀，受制于其固有测量原理，常规的匀速管、文丘里 型测量装置测量结果偏差明显，精确度差。机翼型测风装置尽管考虑了多点布置动压管，但其纺锤构造导致的管道通流面积减小、压损增大和取

5、压管易于堵塞的问题明显，使得其实际应用效果不 理想。热式质量流量计虽然运行压损小、测量稳定、故障率低，但响应速度慢、 易磨损，造价高、加装扰流板后压损过高等问题使得其在一次风量测量中使用 受限。常见风量测量装置性能对照产品名称测量精度压力损失直管段要求防堵性能输出稳定性均速管一般小一般一般一般文丘里一般小高（单点）一般一般机翼型一般大一般差一般热式气体流量高（多点）小高（单点）粉尘附着一般防堵靠背管一般小高（单点）最好一般常见风量测量装置特点对照产品名称优点缺点均速管型插入式，安装方便；阻力小，节能性能好；反应速度快；可实现多点布置测量大风道平均流速取压口易堵塞，运行维护量大，不 适宜含粉介质

6、测量，输出差压小；文丘里型插入式，安装方便；阻力小，节能性能好；反应速度快取压口易堵塞，运行维护量大，不 适宜含粉介质；如果单点布置，不适 宜大风道的风时测量，输出差压小；:机翼型反应速度快；多点测量大风道平均流速体积大，安装不方便；风道阻力大， 不节能；取压口易堵塞，运行维护量所采用的一次风量测量装置需要具备以下特点:尘工况下长期稳定运行；期运行的精确度和稳定性；管段要求小，量程比高；所采用的一次风量测量装置需要具备以下特点:尘工况下长期稳定运行；期运行的精确度和稳定性；管段要求小，量程比高；满足不均匀流场测量需求；，故障率低，易于改造。1）防堵性能2）耐磨特T售）安装要求4）可多点5）安装

7、维护方_为实现测量目标，我公司开发了 BTB系列防堵多点式风量测量装置很好的 满足了以上特点的要求。解决方案一一BTB系列防多点式风量测量装置装置说明测量管道内的气体流量，理想的状态是管道壁光洁而且有足够长的直管段， 否则管道内气体的流场会不均匀，存在紊流与旋流，从而影响测量的准确度。 电站锅炉的风量风道大多不具备理想的测量条件，为解决这一问题，可采用网 格法在风道中布置多个测点从而得到烟道内的多点平均风速。BTB系列防堵多点式风量测量装置是我们在长期实验和实践经验基础上开发的实现气体流速 多点测量的装置，且装置本身具有优良的防粉尘堵塞的功能。流量计内部设计 了巧妙的防粉尘堵塞装置，在气流的冲

8、出和风道振动产生的能量作用下，能够 自动清除取压口处的灰尘，保持取压口不会堵塞。测量原理如图所示，毕托巴气体流量测量装置截面为矩形，矩形测量管内的前、后管壁量管的长度方向连有横向隔板（ 间均布连有多块纵向隔板（7）（6）与矩形测量管的顶壁（8）所述的测量管（1）沿矩形测4、5）之 卜别设置在所述横向隔板 该矩形测量管（6）的长特征在于:.如图所示，毕托巴气体流量测量装置截面为矩形，矩形测量管内的前、后管壁量管的长度方向连有横向隔板（ 间均布连有多块纵向隔板（7）（6）与矩形测量管的顶壁（8）所述的测量管（1）沿矩形测4、5）之 卜别设置在所述横向隔板 该矩形测量管（6）的长特征在于:.（4、5

9、）纵向向中间位置之间 6），矩形测量管内的前、后管壁（多块纵向隔板（7）匕 和底壁（9 ）之间且沿度方向设置，所述横向隔板（6）、多块纵向隔板（7）以及矩形测量管的前、 后管壁（4、5）、顶壁（8）和底壁（9）之间形成所述的多个测量通道（3 ）， 在每个通道上安装传感器，传感器的总压取压口对准气体的气流方向，气流在 总压传感上产生与流速对应的压力，相邻的静压传感器同时测出该位置的风道 静压，在这一测点位置就有代表气体流速的差压输出。在一个管道上，如果配置多对流速传感器，探头的输出则代表多个测点的流速和流量。计算出管道的 平均流速，测量出管道内总风量。当风道内插入多支测量探头时，将探头输出的全压

10、与全压、静压与静压并 联起来，就可以准确测量风道截面各测点的平均流速。这就意味着如果尽量多 地在风道内布置测量探头、每支测量探头尽量多地配置流速传感器，就可以避 免风道内由于旋流、紊流造成的流场不均匀对测量带来的影响， 减少测量误差。技术指标测点距离0.1 -1.0m （根据系统需要确定）探头材料321不锈钢、316L不锈或纯钛探头长度0.2 - 6.0m （根据风道尺寸确定）测量介质空气或其它低湿度含气体尘风管风道最小直管径 0.5d动压输出接口M20 x 1.5外螺纹测量精度1.5%（现场校验后可达0.5%）工作温度-50 450 C全压取压口设计为抛物面结构，可产生较大的差压输出，达到标

11、准风量测量装置的2.5倍以上。适合各类锅炉大管径、低流速、短直管段的风管风道流速测量。技术优势产品名称测量精度压力损失直管段要求防堵性能输出稳定性BTB系列防堵气体测量装置高小低好好产品名称优点缺点BTB系列防堵气体测量装置插入式，安装方便；阻力小，节能性能好； 反应速度快；多点测量大风道平均流速；防堵 塞运行维护量小。不适用较小直径的风管。主要用途1） 一次风、二次风风量测量、锅炉烟气管道内烟气测量；2）送风机入口或出口总风量测量，增压风风量测量；3）双进双出筒式磨煤机（BBD ）中的风量测量；4）中速磨煤机入口风烟气测量；5）循环流化床锅炉所有风管风道风速烟气测量；6）其他需要测量气体流量

12、的场所。装置选型对直管足够长（上游不小于10倍的当量直径，下游不小于3倍的当量直径）的矩形风道，可以参照以下表格选择探头的数量。当直管段较小时，应酌 情增加探头的数量。风道直径（mm）探头数量型号200 5001BTB-G（管径数据）-B4D500 10001 2BTB-G（管径数据）-B4D1000 20002 3BTB-G（管径数据）-B1D2000 35003 4BTB-G（管径数据）-B1D3500 55004 5BTB-G（管径数据）-B1D5500 80005 7BTB-G（管径数据）-B1D对于直管足够长（上游不小于 10倍的当量直径，下游不小于 3倍的当 量直径）的圆形管道一般采用单支探头，探头上的流速传感器数量和分布形式 根据ISO3966:1997封闭管道中流体流量的测量 -采用皮托静压管的速度- 面积法标准确定。但当直管段较小时，可采用十字交叉方式插入多支探头， 各取压探头距离根据管径最小 200mm最大300mm