PBS风速测量装置在邹县电厂的应用

一、概述

　　邹县电厂#1～#4炉制粉系统一次风速测量元件原采用KC-B型，该产品抗磨损性能差，大概每台10个月需更换一次，并且该套装置经常发生堵塞现象，元件采取焊接的固定方式，不便于维护人员的更换工作，因元件磨损造成测量偏差大，不能为运行人员提供准确可靠的测量信息。为此我们多方联系与调研不同厂家产品在各厂的使用效果，引进了徐州东兴电力技术有限公司PBS风速测量装置：该装置采用AI2O3在1850℃下烧制而成的耐磨陶瓷，较好的解决了元件的耐磨问题；在元件的垂直管段增加了无规则摆动的清灰器，解决了元件的防堵塞问题；设计时在垂直管段连接一根斜管，斜管与垂直管间增加节流孔，引压管从斜管上引出起到二次沉灰的作用。

　　二、风速在线监测的目的

　　主要是为了进行燃烧的优化调整，首先保证风速均匀（有时为了调整火焰中心可能会让某些风管风速或煤粉量大些或小些），其次就是风量匹配合理（依据不同的煤种、燃烧器的形式、锅炉负荷等因素匹配风量比例），最后是保证一次风管不被堵塞（发生堵塞时风速会急剧下降）。

　　三、风速在线监测系统的构成

　　风速在线监测系统主要有PBS自清灰防堵风速测量装置、微差压变送器、DCS系统显示画面等组成。

　　四、测量装置的工作原理

　　PBS测量装置是基于S形毕托管测量原理，测量装置安装在管道上，其探头插入管道内，当管道内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，迎风面管内压力较高（正压），背风侧由于不受气流冲压，其管道内压力为风管内静压力（静压），正压与静压之差为差压，其大小与管道内风速有关，风速越大，差压越大，风速与差压的关系符合伯努利方程：

　　五、测量装置的选型

　　根据风管管道直径确定风速测量装置，一般情况下在管道直径大于500mm时，应采用多点测量的方式，根据风管管道内煤粉量来确定是否选用防磨型，由于我们所安装管道直径为480mm，且系统为乏气送粉（含粉量较多），故采取单点安装防磨防堵型测量装置。
　六、现场安装技术要求

　　在直管段上按照装置前80％，装置后20％直管段的原则确定安装位置，在距离风速测量装置500mm以上的地方加装检验接口。
　　1、在确定的位置开孔，尺寸要稍大于装置的插入部分。
　　2、将配套法兰焊接在管道上，开孔位置要处于法兰的中心。
　　3、将装置按照气体的流动方向安装在法兰上，确保无泄漏。
　　4、用标准螺纹接头连接引压管，连接变送器及DCS系统接线。

　　七、现场校验方式方法

　　1、DCS及变送器（校验结果合格）可以正常投入运行。
　　2、按规定依次启动空预器、吸送风机运行及排粉机等设备运行。
　　3、按正常运行方式调整各风门及挡板开度，维持炉膛负压在允许范围内。
　　4、维持目前的运行工况与参数保持不变，进行测试，同时记录DCS系统显示。
　　5、分别调整风量至100％及50％，稳定该工况不变，继续测试。
　　6、将试验数据进行计算处理，给DCS系统提供数学模型，修改DCS系统参数设置。

　　八、使用效果

　　通过一次风速测量元件的改造，有效的保证了机组运行参数的准确性，降低了维护人员的工作量及维护费用。改善了锅炉的经济燃烧具体体现在：

　　1、使锅炉的风粉配比更加合理，可以有效地降低排烟温度、降低煤粉的不完全燃烧的热损失，提高机组的热效率。

　　2、通过一次风速流量的大小可以间接的反映出管道内的煤粉浓度的大小，煤粉浓度增加，输送煤粉的阻力必然增加，则管道中的风速就会下降，反之会升高。因此运行人员可以根据风管内风速的大小来确定风管内的煤粉浓度的相对大小。

　　3、能有效的防止堵管或断管现象的发生，当某一风管内煤粉浓度过大时流速降低出现堵塞，当煤粉浓度过稀时流速过大出现断粉现象，运行人员能够根据风速的变化做出准确的判断，避免事故的进一步恶化。

　　4、通过风速的准确测量，能有效的保证锅炉燃烧火焰中心位置，间接防止锅炉局部结焦、降低烟道两侧的烟温的偏差。

　　5、通过对制粉系统一次风速的实时监测，有利于制粉系统的安全及经济运行。