煤粉锅炉二次风系统流量特性研究

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1、l绪论硕士论文由于风门控制系统结构特点及执行机构、挡板所处的环境恶劣，在运行中，风门的检查、维修工作困难，风道内挡板的实际开度情况难以了解。加之一些电厂的正常运行维护和检修不完善，难以实现上述执行机构的动作与阀门开度一一对应的要求。现场的实际情况是，由于风道变形，风门卡涩转动不灵，执行机构动作不到位等原因，使得表盘指示常常与就地实际开度不符。运行人员能看到仪表盘的开度指示只是执行器的开度，而不是实际风门挡板的开度，因此，也不能得到较为正确的信号指导运行，这样就会很容易在炉内形成不良的燃烧工况。．

2、另外一种测量是在风门前后差压维持一定的前提下，通过现场标定试验，确定流量与风门开度存在的线性关系来实现的。但是，由于各个风门的特性不一致，而且，每一个风门的速度修正系数随风门开度的变化发生变化。在现场标定过程中，一般采用的方法是：选定需要标定的某个支管的阀门，将其他支管的阀门都调节在一个固定开度，将需标定的阀门的开度在肌l之间选取几个典型开度，现场测量出对应的出口流量。采用这种方法，可以得到一个阀门的变化曲线，但是由于二次风系统从二次风箱分出多个支管通道，各通道之间的耦合关系非常强烈，而且在实际

3、锅炉运行中，为了燃烧的稳定和充分，各个支管要求的流量并不相同，阀门处于各种开度下，因此，仅仅得出固定开度状态下某个支管中阀门开度的对应关系是不够的。而假若对所有工况全部标定的话，需要的测量工作量庞大。我们希望发展一种方法，能根据在某些典型开度关系下的标定的数据，计算出当各个阀门处于不同的开度时，各个支管出口的流量分配系数(下文中简称流量系数，流量系数定义为支管流量与主管总流量的比值。)，从而能直接得到各支管出口的流量。3)常规气体速度测量技术气体速度测量方法中使用最早和应用最广的是气力式测速装置

4、，如毕托管、全靠背管、匀速管等。下面就常见的几种气体速度测量方法的测量原理、测量装置的适用范围、基本测量条件等分别进行分析。①毕托管速度测量由于毕托管的构造，只能测量流体中某一点的流速，不代表流体的平均流速。只有当流动达到典型的层流或紊流流速分布状况时，测出中心最大流Vm觚，才可以根据相应的图表查出平均流v。如果满足不了上述情况，一般对测量截面采用均等分割或采用对数线性法、对数切比雪夫法将测量面积分割成数个测量区域，在各个区域平均流速相应位置上布置流速测点，进行测量，利用公式对测量结果进行加权平

5、均，才能求出管道中的平均流速。②靠背管速度测量与毕托管风速测量一样，靠背管也是对流场中的一点速度进行测量。测量截面的平均流速，必须采用毕托管同样的方式解决，无法解决流场不均匀性造成的测量误差。4硕士论文煤粉锅炉二次风系统流量特性研究一般至少需要测量20点的流速才可求出较好精度的平均流速。不易实现流速测量的自动化。③匀速管速度测量匀速管是一种固定安装在管道内测量器体平均流速的非标准测量装置，按其取压方式的不同有笛型管、双笛型管(Bs．III型)、阿纽巴管(Annubar)测速管等。使用测量洁净气体

6、。一般来说，匀速管要求的测试直管段较长。为保证测试结果在一定误差范围内，上述匀速管测量的基本条件，要求测量截面前最少应有¨倍当量直径的直管段，测量截面后应有2—3倍当量直径D的直管段。另外，匀速管输出的差压信号偏小，受安装精度、流场的脉动和不均匀性影响较大，不稳定。现场使用中在二次风分支管道中进行测量，由于几乎没有足够长的直管段，因此，信号出入极大，无规律可循，甚至出现负值。另外近年来应用较多的机翼测速元件是安装在气流通道中的一组机翼形整流叶栅，涡流区的流场经过叶栅整流后得到相对稳定的几股气流，

7、在各个机翼的迎风处取出全压，在叶面上取出静压，就可以获得比较稳定的差压信号，从而顺利实现在涡流区的流量测量。应用于二次风系统的测量是比较成功的，但是机翼型测速元件的安装需要对风道进行改造，这对于已投入使用的电站锅炉来说，工程浩大。1．2．1．2近年来二次风测量技术概况近年来，人们认识到传统的监测手段并不可靠，开始依靠安装全压测速管、靠背管、笛形管等技术来测量风量以试图解决二次风风速的测量问题【161，但靠背管等动压测量元件无法用于涡流区，而二次风道内的测点又无法提供足够的直管段，由于现场所能提供

8、的测量条件和上述一次测量元件自身测量条件要求的限制，取出的差压有很大的而且难以消除的噪音信号，在工业现场的实际应用中尚存在一些问题。对于二次风系统这种特殊的管道几何特性，使用比较成功的测量元件为机翼型测速元件，机翼测速元件是安装在气流通道中的一组机翼形整流叶栅，涡流区的流场经过叶栅整流后，可以得到相对稳定的几股气流，此时在各个机翼的迎风处取出全压，在叶面上取出静压(皆经过多点自动平均)，就可以获得比较稳定的差压信号，从而顺利实现在涡流区的流量测量。它是喉部取压，测量信号稳定，精度和灵敏度较高，本