推出多點流速測量技術(shù)

有效解決流速場分布復(fù)雜，流場分布不均等難題

多點式（矩陣）流量測量裝置 KDB-JZ100

一、技術(shù)特點：

1、安裝方便，無需停機組或大修時進行，任何時間可以安裝或拆卸；

2、每臺機組出入口需要3至4個測量點；（通常2.5米或3米）

3、每臺機組安裝3至4個點，網(wǎng)格法16個測量點；

4、獨立差壓進行計算流速與流量，完畢后進入混合總流量箱；

5、獨立的反吹結(jié)構(gòu)，每路皮托管獨立反吹，反吹時間任意設(shè)置。防止管路堵塞，與機械式反吹相比，氣源反吹灰塵積塵少；

6、國內(nèi)可以實現(xiàn)多點流量測量法；

7、與普通皮托管流速儀相比，測量數(shù)據(jù)均勻、準確、穩(wěn)定、可靠；

8、直管段達不到要求、環(huán)保要求較高的場合使用；

9、附帶國家出具報告。

二、原理：

測量管道內(nèi)的氣體流量，理想的狀態(tài)是管道內(nèi)壁非常光潔且有較長的直管段，否則管道內(nèi)氣體流場的不均勻，存在紊流與旋流，影響測量的準確度。但是電廠鍋爐的風煙道幾乎不可能有這樣理想的條件，解決的方法就是采用網(wǎng)格法在風道中布置多個測點，得到風道內(nèi)的平均風速。KDB防堵陣列式風量測量裝置就是一種實現(xiàn)氣體流速多點測量的裝置，并且有非常優(yōu)良的防粉塵堵塞的功能。為解決煙氣腐蝕的問題，裝置采用316L不銹鋼。

KDB-JZ100系列防堵陣列式風量測量裝置是基于S型畢托管測量原理，根據(jù)ISO3966:1997《封閉管道中流體流量的測量/采用皮托靜壓管的速度-面積法》國際標準設(shè)計制造的。測量裝置安裝在管道上，其皮托管插入管道內(nèi)，當管道內(nèi)有氣流流動時，迎風面受氣流沖擊，在此處氣流的動能轉(zhuǎn)換成壓力能，因而迎風面管內(nèi)壓力較高，其壓力稱為“全壓”，背風側(cè)由于不受氣流沖擊，其管內(nèi)的壓力為風管內(nèi)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(nèi)風速有關(guān)，風速越大，差壓越大；風速越小，差壓越小，風速與差壓的關(guān)系符合伯努利方程：

式中： v — 風速，單位：m/s

k — 測量裝置流量系數(shù)

△P — 差壓，單位：Pa

— 氣體密度，單位：kg/m3

KDB防堵陣列式風量測量裝置特別適用于含塵量大、雷諾數(shù)低、介質(zhì)臟物的工況。流體阻力及銳邊磨損小，測量精度高。流出系數(shù)穩(wěn)定，直管段縮短70%（前直管段<3D,后直管段<1D）。均壓效果好，低壓損。

每套KDB防堵陣列式風量測量裝置由一支或多支測量皮托管組成，每支皮托管包括多個具有防堵功能的氣體流速傳感器，每個傳感器是以測量整流管以及同軸安裝在測量整流管內(nèi)的節(jié)流件及相應(yīng)的取壓口組成，整套裝置相當于組成了測速陣列進行風量測量。當風道內(nèi)插入多支測量皮托管時，將皮托管輸出的全壓與全壓、靜壓與靜壓并聯(lián)起來，就可以準確測量風道截面各測點的平均流速。這就意味著如果盡量多地在風道內(nèi)布置測量皮托管、每支測量皮托管盡量多地配置流速傳感器，就可以避免風道內(nèi)由于旋流、紊流造成的流場不均勻?qū)y量帶來的影響，減少測量誤差。

KDB-JZ100矩陣式流量測量裝置功能特點

1． 準確度優(yōu)于實測流量的±1.5%,

2． 重復(fù)性優(yōu)于±0.1%；

3． 安裝時所要求直管段很短,上游要求0至3D,下游要求0至1D；不需要在上游安裝流動調(diào)整器；

4． 解決了含塵氣流風量測量裝置的信號堵塞問題，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，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，可以做到長期運行免維護。

5． 采用插入式布置，對于整個大風道來說，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(jié)能效果十分顯著，且安裝方便，特別適用于低靜壓流體的流量測量的使用場合。

二 電廠脫硫凈煙氣流量測量方案

安裝位置煙道尺寸5000mm×6000mm，直管段5000 mm，管道斷面流場不均勻，采用單點測量風道內(nèi)的風量是不科學(xué)的。在風道內(nèi)布置多個測點測量其平均風速是解決問題的有效方法。因此決定采用等截面陣列布置3支探頭共36對傳感器測點，測得同截面的平均速度。

測量探頭等截面布置方式示意圖見附圖1。將3個風量測量探頭的正壓側(cè)與正壓側(cè)相互連接、負壓側(cè)與負壓側(cè)相互連接，引出一組正、負壓信號至差壓變送器。由于測量裝置在風道截面上嚴格采用標準的網(wǎng)格多點式布置、且本身具備的自清灰和防堵塞功能，幾乎沒有壓損，裝置性能可靠，可保證風量顯示穩(wěn)定準確。

推薦型號：KDB-JZ100-6000-12×3

變送器推薦選用 羅斯蒙特3051、西門子高精度微差壓變送器

圖1 等截面布置風量測量點（圖中“O”表示測量點）

為解決煙氣腐蝕的問題，裝置采用316L不銹鋼，加防腐噴涂處理。316L不銹鋼是含鉬不銹鋼種，其中的鉬含量略高于316不銹鋼，由于鋼中鉬，該鋼種總的性能優(yōu)于310和304不銹鋼，當然，目前耐腐蝕材料是哈氏合金，但由于其較昂貴的價格，性價比差，不推薦使用。

KDB-JZ100-6000-12×3布置示意圖見圖2。

KDB型防堵型陣列測風裝置，由于在風道截面上嚴格采用標準的網(wǎng)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，裝置性能可靠，可保證流量顯示穩(wěn)定準確。

KDB型防堵型陣列測風裝置計算的數(shù)學(xué)運算模型為

m3/h

其中，A為風道面積，㎡。

風道中的氣流速度為：

m/s

測量截面的平均動壓

測量裝置出廠前的測量精度與流量系數(shù) k 通常是通過實驗室風洞測試得出的，是常規(guī)條件下的流量數(shù)據(jù)，現(xiàn)場被測介質(zhì)的流場與實驗室風洞中的流場會有很大差異，因此為了保證測量系統(tǒng)的現(xiàn)場測量準確性和在不同運行工況下線性度，對測量裝置進行現(xiàn)場校驗是必要的，也是必須的。

現(xiàn)場校驗可采用冷態(tài)校驗。如條件允許，做3個工況，一般做2個工況的校驗就可以滿足要求。對于燃煤鍋爐按照GB10184--88《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》、《ASME試驗規(guī)程》PTC4.1、PTC4.3規(guī)定及有關(guān)測試方法進行試驗。

現(xiàn)場校驗采用符合標準的高精度儀器，在風道的截面上應(yīng)用網(wǎng)格法測量多點的流速，經(jīng)計算得到風道截面的平均流速。

現(xiàn)場校驗步驟如下：

⑴ DCS或相關(guān)儀表可以正常投入運行，差壓變送器校驗完畢，零點準確；

⑵ 按運行規(guī)程啟動有關(guān)的風機和輔助設(shè)備；

⑶ 按照正常運行的方式設(shè)置各風門、擋板開度，維持爐膛壓力在允許范圍內(nèi)；

⑷ 將被校驗風道的風量調(diào)整到額定運行工況的90～99%；

⑸ 維持目前的運行工況與參數(shù)不變，通知試驗人員開始測試，記錄防堵陣列式風量測量裝置的輸出差壓或DCS及相關(guān)儀表示值, 同時記錄風機電流；

⑹ 分別調(diào)整風量至額定運行工況的75%和50%，工況穩(wěn)定后繼續(xù)測試,直到試驗結(jié)束；

⑺ 在試驗中如遇特殊情況，立即中斷試驗，按照運行規(guī)程處理；

⑻ 將試驗數(shù)據(jù)進行計算處理，給DCS提供數(shù)學(xué)模型，或設(shè)定顯示儀表的相關(guān)參數(shù)，顯示單位可根據(jù)需要選擇m/s、m3/h、km3/h、Nm3/h、kg/h、t/h、等；

⑼ 編寫試驗報告等。