摘要:随着社会经济的发展、科技的进步,人民生活水平的日益改善,社会和政府对环境的重视达到前所未有的高度。为了保证烟气脱硫装置的安全、稳定、准确的运行,使装置各项性能指标达到要求,必须保证各单元测量在最适宜的装置条件下进行。目前针对烟气流速的测量,本文提出一种矩阵式多测点的装置,来保证测量的准确性。
关键字:烟气;流速;防堵
1改造前
韩二1-4号机组此前脱硫净烟气流速测量使用的是皮托管测速,测速原理是用皮托管测量压力,再应用伯努利定理算出气流的速度。皮托管由一个圆头的双层套管组成(如图1),
图1
外套管直径为d,在圆头中心O处开一与内套管相连的总压孔,孔的直径为0.3~0.6d,在外套管侧表面距O约3~8d的C处沿周向均匀地开一排与外管壁垂直的静压孔,与总压孔连接的管道成为总压管,与静压孔连接的管道称为静压管,将皮托管安放在欲测速度的定常气流中,使管轴与气流的方向一致,管子前缘对着来流。当气流接近O点处,其流速逐渐减低,流至O点滞止为零。所以O点测出的是总压。其次,由于管子很细,C点距O点充分远,因此C点处的速度和压力已经基本上恢复到同来流速度和压力相等的数值,因而在C点测出的是静压。,由伯努利定理得确定流速的公式为:
根据压力变送器测出的总压和静压差-,以及流体的密 度,可以按照式(1)求出气流的速度。
缺点:
1、烟道截面积较大(我厂4台机组的脱硫净烟气管道截面积大致在70—80㎡),单点测量误差较大,无法准确反映整个管道流场情况;
2、直管段短、弯头、变径较多,流场较为紊乱;
3、测量环境含烟尘、水汽且为酸性环境,易堵塞、腐蚀测量探头。
为满足《国控重点监控企业污染源自动监测数据有效审核》要求;满足HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》、HJ/T76-2007《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及监测方法》指标要求;以及设备具备防堵、防腐、防紊流性能,确保测量准确、稳定,和减少日常维护工作量的目标,现将流速测量装置改成全截面多点阵列布置形式。
2改造后
以我厂2#脱硫净烟气流速测量装置为例为大家说明,我厂2#脱硫净烟道尺寸(宽)6100㎜×(高)12800㎜,截面积为78.08㎡,属于大截面管道,且存在弯头变径、支撑多,易形成紊流,测量难度大。现需布置64个测点来确保测量精度。测点布置模型如图2:
图2
将多个测量探头等截面组装,动压侧与动压侧相连,静压侧与静压侧相连,动压侧与静压侧综合后引至差压变送器,经参数补偿和数学计算后获得流速。
采用4套测量装置,将4个差压信号取平均值,在进行流速计算。此种布置方式,增加了装置的有效测量面积,确保测量的准确性,解决流场紊乱、易堵塞测量难点。
烟道截面布置如图3图4:
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图4
总结:
采用此测速装置解决了现场好多实际问题:
1、防堵自清灰免维护。自清灰装置内置在取压探头中,可将流体的动能转换为机械能,全壁振摆敲打管壁,抖落积灰。
2、耐腐蚀。测量装置采用特殊耐磨防腐材料使测量装置具有极好的的耐腐蚀性,能有效隔绝酸、碱、盐类的侵蚀。
3、测量准确、精度高,对直管段无苛刻要求。
4、烟气流速测量装置实时响应,性能稳定,调节性好。
5、流速场系数精密度高,稳定性好。
参考文献:
1 周世亮等主编.热工自动控制技术1000问.北京:中国电力出版社,2005
2 国家能源局发布.防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义.北京:中国电力出版社,2014.5