循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近十幾年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒枝術(shù)。國際上這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向幾十萬千瓦級規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)和應(yīng)用也逐漸興起，已有上千臺循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行，在冶金、電力、石油化工、造紙等行業(yè)發(fā)揮著重要作用。
1、CFB風(fēng)量測量的重要性
循環(huán)流化床鍋爐（下文簡稱CFB）的控制需要可靠與精確，其中爐膛負(fù)壓控制是CFB控制系統(tǒng)的重要組成，由于CFB爐膛負(fù)壓存在強(qiáng)烈波動，必須在變送器或控制系統(tǒng)輸入卡上設(shè)置30s阻尼，由此導(dǎo)致爐膛負(fù)壓測量滯后，為克服此影響，必須使用一次風(fēng)、二次風(fēng)、引風(fēng)等三個重要風(fēng)
量作為前饋信號，才能實(shí)現(xiàn)爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)。風(fēng)量的測量不能正確反映流量變化趨勢時，控制回路無法完成爐膛負(fù)壓的調(diào)節(jié)。所以風(fēng)量的測量非常重要，流量計的選擇非常重要。
2、CFB風(fēng)量測量傳統(tǒng)儀表的選型
風(fēng)速測量一般選擇的流量計有巴類、文丘里管、熱式質(zhì)量、多孔式差壓流量計、渦街等。
2．1巴類流量計
為降低風(fēng)機(jī)耗電，風(fēng)量的輸送須采用大管徑，低流速輸送，以降低壓力損失。對于差壓式流量計而言，差壓值太低，直接使得流量計信號微弱，再加上介質(zhì)的不潔凈，導(dǎo)壓口臟污積累很容易導(dǎo)致差壓信號傳遞錯誤。根據(jù)工廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，3個月的時間后，在控制系統(tǒng)歷史趨勢上，流量曲線與風(fēng)門曲線不再密切相關(guān)，即流量計已不能正確反映流量變化趨勢。
2．2文丘里管流量計
經(jīng)典文丘里管經(jīng)過縮短長度等改進(jìn)，形成機(jī)翼測風(fēng)裝置，可以應(yīng)用在風(fēng)速測量中。其中以三曲線機(jī)翼為主，它的缺點(diǎn)十分明顯，比較笨重、壓損較大（壓損約60％～80％差壓值）、制造工藝?yán)щy，且易堵塞信號管路。另外機(jī)翼測風(fēng)裝置的重復(fù)性穩(wěn)定性也不好。它的優(yōu)點(diǎn)是相對傳統(tǒng)流量計（孔板，噴嘴，文丘里），量程比可做到10:1，直管段要求低。
2．3熱式質(zhì)量流量計
對于熱式質(zhì)量流量計而言，探頭表面污物的附著直接導(dǎo)致?lián)Q熱不良，流量計出現(xiàn)大幅度漂移，失去流量信號。除非進(jìn)行經(jīng)常性的反吹、清洗維護(hù)，流量計才能正常運(yùn)行?？諝庵械膲m埃等污染物在流量計上的沉著是熱式質(zhì)量流量計風(fēng)量測量失敗的根本原因。
3、CFB風(fēng)量測量改進(jìn)儀表的選型
3．１多孔差壓式流量計
采用插入式多孔流量計，它采用的節(jié)流原理是平衡節(jié)流。它的測量精度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的5倍～10倍，流動噪聲降低到1/15，永久壓力損失約為1/3，壓力恢復(fù)快2倍，最小直管段可以小于0.5D，沒有活動的部件，安裝和使用非常方便簡單。它在鍋爐測風(fēng)方面的優(yōu)勢如下：
測量精度高、重復(fù)性好。由于多孔流量計的節(jié)流裝置具有對稱多孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時具備節(jié)流和整流的能力，使流場穩(wěn)定性大大提高。其測量精度可達(dá)±0.5％，重復(fù)可達(dá)0.1%。直管段要求低。由于多孔流量計的節(jié)流裝置對流場的平衡作用，大大縮短了對直管段的要求。直管段最小可達(dá)0.5D。節(jié)省了一次投入。
永久壓力損失低。在相同的工況下，與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比永久壓力損失減少70％，接近文丘里管，節(jié)省了大量的能量運(yùn)行成本，是一種節(jié)能型儀表。
耐臟污不易堵。多孔流量計從設(shè)計上減小了紊流剪切力和渦流的形成，從而大大降低了滯留死區(qū)的形成，保證臟污介質(zhì)可以順利通過多個孔，減小了流通孔被堵塞的機(jī)會。
測量范圍寬。其測量流速最大可至音速。最小雷諾數(shù)可以低于200，最大雷諾數(shù)可以大于107，β值在0.25～0.90之間可選。
適用范圍廣。多孔工作溫度、壓力取決于管道和法蘭的材質(zhì)和等級，工作溫度可達(dá)850℃，工作壓力可至42MPa。流量計結(jié)構(gòu)完全對稱，可以方便的測量雙向流。
3．2抗震渦街流量計
渦街流量計是根據(jù)卡門渦街理論，利用了流體的自然振動原理，以壓電晶體或差動電容作為檢測部件而制成的一種速度式流量儀表,見圖2。
應(yīng)用于鍋爐裝置風(fēng)速測量來說有如下優(yōu)點(diǎn)：
1）渦街流量計無可動部件，測量元件結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用壽命長。
2）渦街流量計測量范圍寬。量程比至少1:10。
3）渦街流量計的測量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。測量風(fēng)道、煙道等工況復(fù)雜的風(fēng)速、流量有著顯著優(yōu)勢。
4）壓力損失小，對于微壓工況，非常適合。
5）維護(hù)量小。但是渦街流量計有著本身的缺點(diǎn)：
a）造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準(zhǔn)確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度。改進(jìn)措施，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，渦街檢測元件安裝在管道中流速平穩(wěn)、介質(zhì)密度變化最小的位置。
b）抗震性能差，外來振動會使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差，甚至不能正常工作。大管徑影響更為明顯。改進(jìn)措施，新型鍋爐裝置抗震型渦街流量計采用獨(dú)特的差動技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了渦街流量計固有的抗震性差，噪聲大的缺點(diǎn)。
c）對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，而新型鍋爐裝置抗震型渦街流量計采用了獨(dú)特的檢測探頭以及防護(hù)措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。
d）直管道要求高。新型流量計，無論管道式和插入式，流量計本體管道采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式，通過本體的整流技術(shù)，大幅度降低了對直管段的要求。最低可達(dá)到前3D，后1D。儀表在方形的大口徑風(fēng)管上安裝非常方便。
4、結(jié)束語
風(fēng)速測量對于鍋爐裝置的安全正常生產(chǎn)具有重要意義，本文通過對不同流量儀表的研究，比較安裝、維護(hù)、儀表穩(wěn)定性、可靠性等方面。分析出不同流量儀表的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇出最適合鍋爐風(fēng)道流速測量的儀表，并考察工廠的實(shí)際應(yīng)用情況，與本文研究結(jié)果基本符合。
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