CN107514629B - 一种火电机组冷热一次风量校正方法 - Google Patents

一种火电机组冷热一次风量校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种火电机组冷热一次风量校正方法，其特征是采用间接测量方法获得不同状态下总质量流量，按照质量守恒的原理计算获得A、B两侧冷一次风量和热一次风量的校正系数，将A、B两侧冷热一次风量的校正系数输入到DCS系统中完成冷热一次风量的校正工作。本发明方法能够比较简单、可靠、准确地校正火电机组冷热一次风量，还可以在热态环境下进行校正。

Description

一种火电机组冷热一次风量校正方法
技术领域
本发明涉及火电机组测量技术领域，更具体地说是用于1000MW燃煤火电机组的火电机组冷热一次风量的校正方法。
背景技术
燃煤火电机组在运行一个周期后，需要进行检修以确保机组具有较好的运行安全性和经济性。在检修完成后机组点火之前，需要进行每台磨煤机的出口四根一次风管风速的校正和调平。同时，需要进行每台磨煤机的入口一次风量的校正以及一次风系统中A侧和B侧冷一次风量和热一次风量的校正，为后期运行提供准确的测量参数，为燃烧调整提供数据依据，使锅炉燃烧合理，不发生燃烧偏斜，火焰刷墙等不良现象。
图2所示为火电机组的一次风系统和磨煤机系统；其一次风系统有两侧，分别为A侧和B侧。从A侧一次风机出来的一次风分成两个支路，分别为A侧冷一次风和A侧热一次风；从B侧一次风机出来的一次风也分成两个支路，分别为B侧热一次风和B侧冷一次风。在一次风系统中，每条支路都有控制挡板门；此外，A侧总支路一次风与B侧总支路一次风之间有联络挡板门；A侧热一次风和B侧热一次风混合进入热一次风母管11；A侧冷一次风和B侧冷一次风混合进入冷一次风母管12。热一次风母管11和冷一次风母管12分别分成6条支路。一条冷一次风支路与一条热一次风支路两两组合通过冷一次风阀门13和热一次风阀门14控制进入磨煤机M的风量和温度，磨煤机M包括图2中所示的A磨、B磨、C磨、D磨、E磨和F磨。一次冷风和一次热风混合后通过一段矩形风道进入磨煤机M干燥和加热煤粉。从各磨煤机的出口位置引出四根一次风管16，混合后的一次风携带磨煤机中煤粉通过这四根一次风管16将煤粉送入炉膛燃烧。
目前，对于一次风系统中A侧和B侧冷一次风量及热一次风量的校正是在DCS测点附近设置试验测点，通过标准毕托管和微压计直接对A侧和B侧冷一次风量和热一次风量进行现场测量，获得的实际测量值与DCS显示值进行比较，得到A侧和B侧冷一次风量和热一次风量的校正系数，分别输入到相应的DCS系统中去，完成校正工作。在实际现场中，由于测量位置悬空，工作环境恶劣，影响试验技术人员的安全，很难获得直接测量的结果。为了保证管道具有较高的刚度和强度以及较好的密封性能，一般很少在一次风系统中A侧和B侧的冷热一次风管上设置试验测点。同时，冷热一次风管上覆盖了一层厚厚的保温层，不利于试验测点的开启和测量。一次风系统中A侧和B侧冷热一次风量的DCS测量显示数量一共四个，如果现场直接测量校正，对于完成磨煤机的出口四根一次风管风速的校正和调平工作以及磨煤机的入口风量校正的试验人员其工作量很大。显然，通过现场直接测量校正A侧和B侧的冷一次风量和热一次风量的方法很难完成校正任务，同时，其过程对于系统运行的安全性和可靠性，以及对于试验人员的安全性都存在隐患。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种火电机组冷热一次风量校正方法，将现场测量经验与质量守恒原理的理论计算相结合，使得对于火电机组冷热一次风量的检测高效、安全、可靠。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明火电机组冷热一次风量校正方法的特点是按如下步骤进行：
步骤1：按如下过程完成各磨煤机的入口一次风量的校正
1.1、在冷态条件下，调整A侧一次风机和B侧一次风机的出口风量，使每台磨煤机的入口风量DCS显示并保持为120t/h；所述冷态条件是指锅炉点火前，采用常温空气通风；
1.2、对于任意一台磨煤机M，在磨煤机M的入口试验测点位置采用标准毕托管按照等面积网格法测量所述试验测点位置中每个测点i的动压Pdi和静压Psi，并检测获得每个测点i的气流温度Ti，按照以下方式计算获得磨煤机M的入口实际风量Qm：
由式(1)和式(2)计算获得各测点i的气流密度ρi和气流速度Vi：
由式(3)和式(4)计算获得磨煤机M的入口试验测点位置矩形风道截面的平均速度Va和平均密度ρa为：
则：磨煤机M的入口实际风量Qm为：Qm＝3.6ρVA；
磨煤机M的入口一次风量的校正系数Km为：
其中，n为等面积网格法中测点的总数量，A为磨煤机M的入口试验测点位置矩形风道的截面积；
1.3、按步骤1.2分别获得磨煤机A、B、C、D、E和磨煤机F共计六台磨煤机的入口实际风量，并获得每台磨煤机的入口一次风量的校正系数，将每台磨煤机的入口一次风量的校正系数一一对应输入到相应的DCS系统中，完成各磨煤机的入口一次风量的校正；
步骤2：按如下过程完成一次风系统中A侧和B侧的冷热一次风量的校正
2.1：在冷态条件下，开启一次风系统中A侧和B侧的一次风联络挡板门，一次风机出口共有四路风道，分别是A侧热一次风、A侧冷一次风、B侧热一次风和B侧冷一次风；开启四路风道中任意一路风道挡板门，同时关闭其它三路风道挡板门，记录并计算获得磨煤机的入口风量DCS显示值的时均值和一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值；
2.2：按照开启四路风道中任意一路风道挡板门、同时关闭其它三路风道挡板门的要求，对于四路风道共有四种组合状态，针对所述四种组合状态重复步骤2.1获得A、B、C、D、E和F六台磨煤机的入口风量DCS显示值的时均值依次为：QA1、QB1、QC1、QD1、QE1、QF1；QA2、QB2、QC2、QD2、QE2、QF2；QA3、QB3、QC3、QD3、QE3、QF3；QA4、QB4、QC4、QD4、QE4、QF4，以及一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值依次为QAc1、QAh1、QBh1、QBc1；QAc2、QAh2、QBh2、QBc2；QAc3、QAh3、QBh3、QBc3；QAc4、QAh4、QBh4、QBc4；
假设A侧冷一次风量的校正系数为kAc；A侧热一次风的校正系数为kAh；B侧热一次风的校正系数为kBh；B侧冷一次风的校正系数为kBc；
根据质量守恒原理列出式(5)、式(6)、式(7)和式(8)：
kAcQAc1+kAhQAh1+kBhQBh1+kBcQBc1＝QA1+QB1+QC1+QD1+QE1+QF1 (5)
kAcQAc2+kAhQAh2+kBhQBh2+kBcQBc2＝QA2+QB2+QC2+QD2+QE2+QF2 (6)
kAcQAc3+kAhQAh3+kBhQBh3+kBcQBc3＝QA3+QB3+QC3+QD3+QE3+QF3 (7)
kAcQAc4+kAhQAh4+kBhQBh4+kBcQBc4＝QA4+QB4+QC4+QD4+QE4+QF4 (8)
将式(5)、式(6)、式(7)和式(8)转变成矩阵相乘的形式，通过求解方程组系数矩阵的逆矩阵求解获得火电机组的冷热一次风量的校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc；
2.3：将所述火电机组的冷热一次风量的校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc一一对应输入到相应的DCS系统中，完成一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的校正工作。
本发明火电机组冷热一次风量校正方法的特点也在于：针对出现磨煤机入口试验测点不符合测量要求的情况，则将所述步骤1替代为如下过程：
步骤1.11、在冷态条件下，调整A侧一次风机和B侧一次风机的出口风量，使每台磨煤机的出口一次风管的风速保持为24m/s；
步骤1.21、对于任意一台磨煤机M，在磨煤机M的出口一次风管的试验测点位置采用标准毕托管和微压计按照等面积圆环法测量磨煤机M的出口每根一次风管各测点j的动压Pdj和静压Psj，并检测获得每个测点j的气流温度Tj；Ay为磨煤机M的出口每根一次风管的截面积，根据质量守恒原理按如下方式计算获得磨煤机M的入口实际风量Qm：
由式(9)和式(10)计算获得各测点j的气流密度ρj和气流速度Vj：
由式(11)和式(12)计算获得试验测点位置一次风管截面的平均速度Vb和平均密度ρb为：
其中N为等面积圆环法中测点的总数量；
则：每根一次风管的风量Qy为：Qy＝3.6ρbVbAy；
根据质量守恒原理，磨煤机M的入口实际风量Qm等于磨煤机M的出口四根一次风管的总风量：Qm＝Qy1+Qy2+Qy3+Qy4，Qy1、Qy2、Qy3和Qy4一一对应为磨煤机的出口四根一次风管的风量；
记录并计算获得检测过程中磨煤机M的入口风量DCS显示值的时均值QD，则磨煤机M的入口一次风量的校正系数Km如式(13)：
步骤1.31、按步骤1.21分别获得每台磨煤机的入口实际风量，并获得每台磨煤机的入口一次风量的校正系数，将每台磨煤机的入口一次风量的校正系数一一对应输入到相应的DCS系统中，完成各磨煤机的入口一次风量的校正。
本发明火电机组冷热一次风量校正方法的特点也在于：针对正常运行中的热态机组，将步骤2替代为如下过程，完成一次风系统中A侧和B侧的冷热一次风量的校正：
步骤a：在机组100％负荷运行时，记录并计算获得试验期间如下各参量：
A、B、C、D、E和F各磨煤机的入口风量的DCS显示值的时均值：QhA1、QhB1、QhC1、QhD1、QhE1和QhF1；入口风温的DCS显示值的时均值TA1、TB1、TC1、TD1、TE1、TF1；入口风压的DCS显示值的时均值PA1、PB1、PC1、PD1、PE1、PF1；以及一次风系统中A、B两侧的冷热一次风量的DCS显示值的时均值QhAc1、QhAh1、QhBh1、QhBc1；冷热一次风温的DCS显示值的时均值TAc1、TAh1、TBh1、TBc1和冷热一次风压PAc1、PAh1、PBh1、PBc1；
步骤b：在机组50％负荷运行时，记录并计算获得试验期间如下各参量：
A、B、C、D、E和F各磨煤机的入口风量的DCS显示值的时均值QhA2、QhB2、QhC2、QhD2、QhE2、QhF2，入口风温的DCS显示值的时均值TA2、TB2、TC2、TD2、TE2、TF2；入口风压的DCS显示值的时均值PA2、PB2、PC2、PD2、PE2、PF2；以及一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值QhAc2、QhAh2、QhBh2、QhBc2；冷热一次风温的DCS显示值的时均值TAc2、TAh2、TBh2、TBc2和冷热一次风压PAc2、PAh2、PBh2、PBc2；
步骤c：根据入口风温、冷热一次风温查表或者通过经验公式获得磨煤机的入口一次风和一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容；
令机组负荷100％时，磨煤机入口一次风的定压容积比热容为CA1、CB1、CC1、CD1、CE1、CF1；一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容为CAc1、CAh1、CBh1、CBc1；
令机组负荷50％时，磨煤机入口一次风的定压容积比热容为CA2、CB2、CC2、CD2、CE2、CF2；一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容为CAc2、CAh2、CBh2、CBc2；
假设A侧冷一次风量的校正系数为kAc；A侧热一次风的校正系数为kAh；B侧热一次风的校正系数为kBh；B侧冷一次风的校正系数为kBc；
根据质量守恒原理，一次风系统中A、B侧冷热一次风量等于六台磨煤机的入口风量之和，如式(14)和式(15)所列：
kAcQhAc1+kAhQhAh1+kBhQhBh1+kBcQhBc1＝QhA1+QhB1+QhC1+QhD1+QhE1+QhF1 (14)
kAcQhAc2+kAhQhAh2+kBhQhBh2+kBcQhBc2＝QhA2+QhB2+QhC2+QhD2+QhE2+QhF2 (15)
根据能量守恒原理，一次风系统中A、B侧冷热一次风的总能量等于六台磨煤机入口冷热一次风混合后的总能量，如式(16)和式(17)所列：
其中：
其中
针对式(16)和式(17)，通过求方程系数矩阵逆矩阵的方式求解获得kAc、kAh、kBh、和kBc；
步骤d：将A、B两侧的冷热一次风量的校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc一一对应输入到相应的DCS系统中，完成热态条件下一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的校正工作。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明在每台磨煤机的出口四根一次风管风速的校正或磨煤机的入口风量校正的基础上利用质量守恒和能量守恒原理计算获得A侧和B侧的冷热一次风量的校正系数，消除了现场直接测量校正带来的困难以及对人员、设备带来的安全隐患。
2、本发明利用一次风管风速的校正和调平试验或者磨煤机的入口风量校正的数据即可完成A侧和B侧冷热一次风量的校正，很大程度上降低了试验人员的工作量，提高了工作效率，为电厂及时点火并网提供了可靠的依据。
3、本发明方法简捷，易于实施；在冷态条件和热态条件下均能完成A侧和B侧冷热一次风量的校正，不影响机组和人员安全。而现有测量校正技术在热态条件下进行非常困难，现场高温正压环境对试验人员安全造成威胁，同时实际运行过程中，现场测量工作可能对机组安全运行造成影响。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明中火电机组的一次风系统和磨煤机系统示意图。
具体实施方式
参见图1，本实施例给出用于1000MW燃煤火电机组的冷热一次风量校正方法，按如下步骤进行：
步骤1：按如下过程完成各磨煤机的入口一次风量的校正
1.1、在冷态条件下，调整A侧一次风机和B侧一次风机的出口风量，使每台磨煤机的入口风量DCS显示并保持为120t/h；冷态条件是指锅炉点火前，采用常温空气通风。
1.2、对于任意一台磨煤机M，在磨煤机M的入口试验测点位置采用标准毕托管按照等面积网格法测量试验测点位置中每个测点i的动压Pdi和静压Psi，并检测获得每个测点i的气流温度Ti，按照以下方式计算获得磨煤机M的入口实际风量Qm：
由式(1)和式(2)计算获得各测点i的气流密度ρi和气流速度Vi：
由式(3)和式(4)计算获得磨煤机M的入口试验测点位置矩形风道截面的平均速度Va和平均密度ρa为：
则：磨煤机M的入口实际风量Qm为：Qm＝3.6ρVA；
磨煤机M的入口一次风量的校正系数Km为：
其中，n为等面积网格法中测点的总数量，A为磨煤机M的入口试验测点位置矩形风道的截面积。
1.3、按步骤1.2分别获得磨煤机A、B、C、D、E和磨煤机F共计六台磨煤机的入口实际风量，并获得每台磨煤机的入口一次风量的校正系数，将每台磨煤机的入口一次风量校正系数一一对应输入到相应的DCS系统中，完成各磨煤机的入口一次风量的校正。
步骤2：按如下过程完成一次风系统中A侧和B侧的冷热一次风量的校正
2.1：在冷态条件下，开启一次风系统中A侧和B侧的一次风联络挡板门，一次风机出口共有四路风道，分别是A侧热一次风、A侧冷一次风、B侧热一次风和B侧冷一次风；开启四路风道中任意一路风道挡板门，同时关闭其它三路风道挡板门，记录并计算获得磨煤机的入口风量DCS显示值的时均值和一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值。
2.2：按照开启四路风道中任意一路风道挡板门、同时关闭其它三路风道挡板门的要求，对于四路风道共有四种组合状态，针对四种组合状态重复步骤2.1获得A、B、C、D、E和F六台磨煤机的入口风量DCS显示值的时均值依次为：QA1、QB1、QC1、QD1、QE1、QF1；QA2、QB2、QC2、QD2、QE2、QF2；QA3、QB3、QC3、QD3、QE3、QF3；QA4、QB4、QC4、QD4、QE4、QF4，以及一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值依次为QAc1、QAh1、QBh1、QBc1；QAc2、QAh2、QBh2、QBc2；QAc3、QAh3、QBh3、QBc3；QAc4、QAh4、QBh4、QBc4。
假设A侧冷一次风量的校正系数为kAc；A侧热一次风的校正系数为kAh；B侧热一次风的校正系数为kBh；B侧冷一次风的校正系数为kBc；
根据质量守恒原理列出式(5)、式(6)、式(7)和式(8)：
kAcQAc1+kAhQAh1+kBhQBh1+kBcQBc1＝QA1+QB1+QC1+QD1+QE1+QF1 (5)
kAcQAc2+kAhQAh2+kBhQBh2+kBcQBc2＝QA2+QB2+QC2+QD2+QE2+QF2 (6)
kAcQAc3+kAhQAh3+kBhQBh3+kBcQBc3＝QA3+QB3+QC3+QD3+QE3+QF3 (7)
kAcQAc4+kAhQAh4+kBhQBh4+kBcQBc4＝QA4+QB4+QC4+QD4+QE4+QF4 (8)
由于挡板门的密封性较差，即使完全关闭挡板门，一次风量也不会完全等于0，或多或少都会有风量，因此需要解四元一次方程；将式(5)、式(6)、式(7)和式(8)转变成矩阵相乘的形式，通过求解方程组系数矩阵的逆矩阵求解获得火电机组冷热一次风量校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc。
令：方程系数矩阵A为：A＝[QAc1、QAh1、QBh1、QBc1；QAc2、QAh2、QBh2、QBc2；QAc3、QAh3、QBh3、QBc3；QAc4、QAh4、QBh4、QBc4]；未知数矩阵X为：X＝[kAc；kAh；kBh；kBc]；方程右边的矩阵b为：b＝[QA1、QB1、QC1、QD1、QE1、QF1；QA2、QB2、QC2、QD2、QE2、QF2；QA3、QB3、QC3、QD3、QE3、QF3；QA4、QB4、QC4、QD4、QE4、QF4]；因此，以上方程组转换形式为：AX＝b，求解获得X为：X＝A-1b，其中A-1是矩阵A的逆矩阵。
2.3：将火电机组冷热一次风量校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc一一对应输入到相应的DCS系统中，完成一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的校正工作。
具体实施中，针对出现磨煤机入口试验测点不符合测量要求的情况，包括：因试验测点处在弯管位置上影响测量准确性、由于保温层的覆盖找不到试验测点位置、或针对试验测点位置的检测存在安全问题不便人员操作，则将步骤1替代为如下过程：
步骤1.11、在冷态条件下，调整A侧一次风机和B侧一次风机的出口风量，使每台磨煤机的出口一次风管的风速保持为24m/s。
步骤1.21、对于任意一台磨煤机M，在磨煤机M的出口一次风管的试验测点位置采用标准毕托管和微压计按照等面积圆环法测量磨煤机M的出口每根一次风管各测点j的动压Pdj和静压Psj，并检测获得每个测点j的气流温度Tj；Ay为磨煤机M的出口每根一次风管的截面积，根据质量守恒原理按如下方式计算获得磨煤机M的入口实际风量Qm：
由式(9)和式(10)计算获得各测点j的气流密度ρj和气流速度Vj：
由式(11)和式(12)计算获得试验测点位置一次风管截面的平均速度Vb和平均密度ρb为：
其中N为等面积圆环法中测点的总数量；
则：每根一次风管的风量Qy为：Qy＝3.6ρbVbAy。
根据质量守恒原理，磨煤机M的入口实际风量Qm等于磨煤机M的出口四根一次风管的总风量：Qm＝Qy1+Qy2+Qy3+Qy4，Qy1、Qy2、Qy3和Qy4一一对应为磨煤机的出口四根一次风管的风量；记录并计算获得检测过程中磨煤机M的入口风量DCS显示值的时均值QD，则磨煤机M的入口一次风量的校正系数Km如式(13)：
步骤1.31、按步骤1.21分别获得每台磨煤机的入口实际风量，并获得每台磨煤机入口一次风量的校正系数，将每台磨煤机的入口一次风量的校正系数一一对应输入到相应的DCS系统中，完成各磨煤机的入口一次风量的校正。
具体实施中，针对正常运行中的热态机组，将步骤2替代为如下过程，完成一次风系统中A侧和B侧的冷热一次风量的校正：
步骤a：在机组100％负荷运行时，记录并计算获得试验期间如下各参量：
A、B、C、D、E和F各磨煤机的入口风量的DCS显示值的时均值：QhA1、QhB1、QhC1、QhD1、QhE1和QhF1；入口风温的DCS显示值的时均值TA1、TB1、TC1、TD1、TE1、TF1；入口风压的DCS显示值的时均值PA1、PB1、PC1、PD1、PE1、PF1；以及一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值QhAc1、QhAh1、QhBh1、QhBc1；冷热一次风温的DCS显示值的时均值TAc1、TAh1、TBh1、TBc1和冷热一次风压PAc1、PAh1、PBh1、PBc1。
步骤b：在机组50％负荷运行时，记录并计算获得试验期间如下各参量：
A、B、C、D、E和F各磨煤机的入口风量的DCS显示值的时均值QhA2、QhB2、QhC2、QhD2、QhE2、QhF2，入口风温的DCS显示值的时均值TA2、TB2、TC2、TD2、TE2、TF2；入口风压的DCS显示值的时均值PA2、PB2、PC2、PD2、PE2、PF2；以及一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值QhAc2、QhAh2、QhBh2、QhBc2；冷热一次风温的DCS显示值的时均值TAc2、TAh2、TBh2、TBc2和冷热一次风压PAc2、PAh2、PBh2、PBc2。
步骤c：根据入口风温、冷热一次风温度查表或者通过经验公式获得磨煤机的入口一次风和一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容。
令机组负荷100％时，磨煤机入口一次风的定压容积比热容为CA1、CB1、CC1、CD1、CE1、CF1；一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容为CAc1、CAh1、CBh1、CBc1；
令机组负荷50％时，磨煤机入口一次风的定压容积比热容为CA2、CB2、CC2、CD2、CE2、CF2；一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容为CAc2、CAh2、CBh2、CBc2；
假设A侧冷一次风量的校正系数为kAc；A侧热一次风的校正系数为kAh；B侧热一次风的校正系数为kBh；B侧冷一次风的校正系数为kBc；根据质量守恒原理，一次风系统中A、B侧冷热一次风量等于六台磨煤机的入口风量之和，如式(14)和式(15)所列，若磨煤机停运，则磨煤机入口风量为0。
kAcQhAc1+kAhQhAh1+kBhQhBh1+kBcQhBc1＝QhA1+QhB1+QhC1+QhD1+QhE1+QhF1 (14)
kAcQhAc2+kAhQhAh2+kBhQhBh2+kBcQhBc2＝QhA2+QhB2+QhC2+QhD2+QhE2+QhF2 (15)
根据能量守恒原理，一次风系统中A、B侧冷热一次风的总能量等于六台磨煤机的入口冷热一次风混合后的总能量，如式(16)和式(17)所列：
其中
其中：
针对式(16)和式(17)，通过求方程系数矩阵逆矩阵的方式求解获得kAc、kAh、kBh、和kBc；
步骤d：将A、B两侧冷热一次风量的校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc一一对应输入到相应的DCS系统中，完成热态条件下一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的校正工作。
具体实施中，等面积网格法以及等面积圆环法参照《磨煤机试验规程》(DL467-92)和《电站锅炉性能试验规程》(GB/T10184-2015)中的相关规定实施。
在冷态条件下，若是遇有两台一次风机的出力无法满足六台磨煤机入口风量同时达到120t/h的要求。则首先调整其中三台磨的进口风量DCS显示值为120t/h，进行这三台磨煤机的入口风量校正工作或磨煤机的出口四根一次风管风速的校正工作；完成之后，开启另外三台磨煤机的入口冷热一次风门，关闭之前三台磨煤机的入口冷热一次风门，调整另外磨煤机的进口风量DCS显示值为120t/h；进行另外这三台磨煤机的入口风量校正工作或磨煤机的出口四根一次风管风速的校正工作。对于磨煤机的入口风量调整到120t/h或者磨煤机的出口四根一次风管风速保持为24m/s的数据来源是依据冷态条件模拟热态条件，通过雷诺数相等，欧拉数相等和动量相等并结合实际运行的风量要求综合计算获得。
应用实例：
某电厂某台锅炉满足磨煤机的入口风量直接测量的要求，采用标准毕托管和微压计按照等面积网格法对锅炉六台磨煤机的入口风量分别进行校正工作，通过计算获得表1所示结果。
表1
磨煤机 DCS显示值(t/h) 实际测量值(t/h) 根据实际测量值校正系数
A磨煤机 120.52 126.13 1.0465
B磨煤机 120.19 122.14 1.0162
C磨煤机 120.99 118.61 0.9803
D磨煤机 120.61 128.89 1.0687
E磨煤机 120.28 125.68 1.0449
F磨煤机 120.63 116.93 0.9693
将每台磨煤机的入口一次风量的校正系数一一对应输入到相应的DCS系统中，完成各磨煤机的入口一次风量的校正。
在冷态条件下，进行一次风系统中A侧和B侧冷热一次风量校正。将A侧一次风机和B侧一次风机的出力分别降低到50％，开启一次风系统中A侧和B侧一次风联络门。
(1)状态一：打开A侧冷一次风挡板门，关闭A侧热一次风挡板门，关闭B侧热一次风挡板门，关闭B侧冷一次风挡板门。稳定一段时间后，记录并计算出六台磨煤机的入口一次总风量的DCS显示值的时均值为350.21t/h，A侧冷一次风量、A侧热一次风量、B侧热一次风量以及B侧冷一次风量的DCS显示值的时均值为分别为317.35t/h，10.61t/h，8.96t/h和18.10t/h。
(2)状态二：打开A侧热一次风挡板门，关闭其它各一次风挡板门；稳定一段时间后，记录并计算出六台磨煤机的入口一次总风量的DCS显示值的时均值为360.73t/h，A侧冷一次风量、A侧热一次风量、B侧热一次风量以及B侧冷一次风量的DCS显示值的时均值分别为6.28t/h、330.47t/h、16.48t/h和10.21t/h。
(3)状态三：打开B侧热一次风挡板门，关闭其它各一次风挡板门；稳定一段时间后，记录并计算出六台磨煤机的入口一次总风量的DCS显示值的时均值为330.64t/h，A侧冷一次风量、A侧热一次风量、B侧热一次风量和B侧冷一次风量的DCS显示值的时均值依次为8.62t/h、15.41t/h、308.19t/h和20.06t/h。
(4)状态四：打开B侧冷一次风挡板门，关闭其它各一次风挡板门；稳定一段时间后，记录并计算出六台磨煤机的入口一次总风量的DCS显示值的时均值为335.42t/h，A侧冷一次风量、A侧热一次风量、B侧热一次风量和B侧冷一次风量的DCS显示值的时均值依次为4.32t/h、6.87t/h、10.42t/h和326.00t/h。
计算获得A、B两侧冷一次风量和热一次风量的校正系数如表2所示。
表2
将A、B两侧的冷热一次风量的校正系数输入到DCS系统中完成冷热一次风量在冷态条件下的校正工作。

Claims (3)

1.一种火电机组冷热一次风量校正方法，其特征是按如下步骤进行：
步骤1：按如下过程完成各磨煤机的入口一次风量的校正
1.1、在冷态条件下，调整A侧一次风机和B侧一次风机的出口风量，使每台磨煤机的入口风量DCS显示并保持为120t/h；所述冷态条件是指锅炉点火前，采用常温空气通风；
1.2、对于任意一台磨煤机M，在磨煤机M的入口试验测点位置采用标准毕托管按照等面积网格法测量所述试验测点位置中每个测点i的动压Pdi和静压Psi，并检测获得每个测点i的气流温度Ti，按照以下方式计算获得磨煤机M的入口实际风量Qm：
由式(1)和式(2)计算获得各测点i的气流密度ρi和气流速度Vi：
由式(3)和式(4)计算获得磨煤机M的入口试验测点位置矩形风道截面的平均速度Va和平均密度ρa为：
则：磨煤机M的入口实际风量Qm为：Qm＝3.6ρVA；
磨煤机M的入口一次风量的校正系数Km为：
其中，n为等面积网格法中测点的总数量，A为磨煤机M的入口试验测点位置矩形风道的截面积；
1.3、按步骤1.2分别获得磨煤机A、B、C、D、E和磨煤机F共计六台磨煤机的入口实际风量，并获得每台磨煤机的入口一次风量的校正系数，将每台磨煤机的入口一次风量的校正系数一一对应输入到相应的DCS系统中，完成各磨煤机的入口一次风量的校正；
步骤2：按如下过程完成一次风系统中A侧和B侧的冷热一次风量的校正
2.1：在冷态条件下，开启一次风系统中A侧和B侧的一次风联络挡板门，一次风机出口共有四路风道，分别是A侧热一次风、A侧冷一次风、B侧热一次风和B侧冷一次风；开启四路风道中任意一路风道挡板门，同时关闭其它三路风道挡板门，记录并计算获得磨煤机的入口风量DCS显示值的时均值和一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值；
2.2：按照开启四路风道中任意一路风道挡板门、同时关闭其它三路风道挡板门的要求，对于四路风道共有四种组合状态，针对所述四种组合状态重复步骤2.1获得A、B、C、D、E和F六台磨煤机的入口风量DCS显示值的时均值依次为：QA1、QB1、QC1、QD1、QE1、QF1；QA2、QB2、QC2、QD2、QE2、QF2；QA3、QB3、QC3、QD3、QE3、QF3；QA4、QB4、QC4、QD4、QE4、QF4，以及一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值依次为QAc1、QAh1、QBh1、QBc1；QAc2、QAh2、QBh2、QBc2；QAc3、QAh3、QBh3、QBc3；QAc4、QAh4、QBh4、QBc4；
假设A侧冷一次风量的校正系数为kAc；A侧热一次风的校正系数为kAh；B侧热一次风的校正系数为kBh；B侧冷一次风的校正系数为kBc；
根据质量守恒原理列出式(5)、式(6)、式(7)和式(8)：
kAcQAc1+kAhQAh1+kBhQBh1+kBcQBc1＝QA1+QB1+QC1+QD1+QE1+QF1 (5)
kAcQAc2+kAhQAh2+kBhQBh2+kBcQBc2＝QA2+QB2+QC2+QD2+QE2+QF2 (6)
kAcQAc3+kAhQAh3+kBhQBh3+kBcQBc3＝QA3+QB3+QC3+QD3+QE3+QF3 (7)
kAcQAc4+kAhQAh4+kBhQBh4+kBcQBc4＝QA4+QB4+QC4+QD4+QE4+QF4 (8)
将式(5)、式(6)、式(7)和式(8)转变成矩阵相乘的形式，通过求解方程组系数矩阵的逆矩阵求解获得火电机组的冷热一次风量的校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc；
2.3：将所述火电机组的冷热一次风量的校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc一一对应输入到相应的DCS系统中，完成一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的校正工作。
2.根据权利要求1所述的火电机组冷热一次风量校正方法，其特征是：针对出现磨煤机入口试验测点不符合测量要求的情况，包括：因试验测点处在弯管位置上影响测量准确性、由于保温层的覆盖找不到试验测点位置、或针对试验测点位置的检测存在安全问题不便人员操作，则将所述步骤1替代为如下过程：
步骤1.11、在冷态条件下，调整A侧一次风机和B侧一次风机的出口风量，使每台磨煤机的出口一次风管的风速保持为24m/s；
步骤1.21、对于任意一台磨煤机M，在磨煤机M的出口一次风管的试验测点位置采用标准毕托管和微压计按照等面积圆环法测量磨煤机M的出口每根一次风管各测点j的动压Pdj和静压Psj，并检测获得每个测点j的气流温度Tj；Ay为磨煤机M的出口每根一次风管的截面积，根据质量守恒原理按如下方式计算获得磨煤机M的入口实际风量Qm：
由式(9)和式(10)计算获得各测点j的气流密度ρj和气流速度Vj：
由式(11)和式(12)计算获得试验测点位置一次风管截面的平均速度Vb和平均密度ρb为：
其中N为等面积圆环法中测点的总数量；
则：每根一次风管的风量Qy为：Qy＝3.6ρbVbAy；
根据质量守恒原理，磨煤机M的入口实际风量Qm等于磨煤机M的出口四根一次风管的总风量：Qm＝Qy1+Qy2+Qy3+Qy4，Qy1、Qy2、Qy3和Qy4一一对应为磨煤机的出口四根一次风管的风量；
记录并计算获得检测过程中磨煤机M的入口风量DCS显示值的时均值QD，则磨煤机M的入口一次风量的校正系数Km如式(13)：
步骤1.31、按步骤1.21分别获得每台磨煤机的入口实际风量，并获得每台磨煤机的入口一次风量的校正系数，将每台磨煤机的入口一次风量的校正系数一一对应输入到相应的DCS系统中，完成各磨煤机的入口一次风量的校正。
3.根据权利要求1所述的火电机组冷热一次风量校正方法，其特征是：针对正常运行中的热态机组，将步骤2替代为如下过程，完成一次风系统中A侧和B侧的冷热一次风量的校正：
步骤a：在机组100％负荷运行时，记录并计算获得试验期间如下各参量：
A、B、C、D、E和F各磨煤机的入口风量的DCS显示值的时均值：QhA1、QhB1、QhC1、QhD1、QhE1和QhF1；入口风温的DCS显示值的时均值TA1、TB1、TC1、TD1、TE1、TF1；入口风压的DCS显示值的时均值PA1、PB1、PC1、PD1、PE1、PF1；以及一次风系统中A、B两侧的冷热一次风量的DCS显示值的时均值QhAc1、QhAh1、QhBh1、QhBc1；冷热一次风温的DCS显示值的时均值TAc1、TAh1、TBh1、TBc1和冷热一次风压PAc1、PAh1、PBh1、PBc1；
步骤b：在机组50％负荷运行时，记录并计算获得试验期间如下各参量：
A、B、C、D、E和F各磨煤机的入口风量的DCS显示值的时均值QhA2、QhB2、QhC2、QhD2、QhE2、QhF2，入口风温的DCS显示值的时均值TA2、TB2、TC2、TD2、TE2、TF2；入口风压的DCS显示值的时均值PA2、PB2、PC2、PD2、PE2、PF2；以及一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的DCS显示值的时均值QhAc2、QhAh2、QhBh2、QhBc2；冷热一次风温的DCS显示值的时均值TAc2、TAh2、TBh2、TBc2和冷热一次风压PAc2、PAh2、PBh2、PBc2；
步骤c：根据入口风温、冷热一次风温查表或者通过经验公式获得磨煤机的入口一次风和一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容；
令机组负荷100％时，磨煤机入口一次风的定压容积比热容为CA1、CB1、CC1、CD1、CE1、CF1；一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容为CAc1、CAh1、CBh1、CBc1；
令机组负荷50％时，磨煤机入口一次风的定压容积比热容为CA2、CB2、CC2、CD2、CE2、CF2；一次风系统中A、B两侧冷热一次风的定压容积比热容为CAc2、CAh2、CBh2、CBc2；
假设A侧冷一次风量的校正系数为kAc；A侧热一次风的校正系数为kAh；B侧热一次风的校正系数为kBh；B侧冷一次风的校正系数为kBc；
根据质量守恒原理，一次风系统中A、B侧冷热一次风量等于六台磨煤机的入口风量之和，如式(14)和式(15)所列：
kAcQhAc1+kAhQhAh1+kBhQhBh1+kBcQhBc1＝QhA1+QhB1+QhC1+QhD1+QhE1+QhF1(14)
kAcQhAc2+kAhQhAh2+kBhQhBh2+kBcQhBc2＝QhA2+QhB2+QhC2+QhD2+QhE2+QhF2(15)
根据能量守恒原理，一次风系统中A、B侧冷热一次风的总能量等于六台磨煤机入口冷热一次风混合后的总能量，如式(16)和式(17)所列：
其中
其中
针对式(16)和式(17)，通过求方程系数矩阵逆矩阵的方式求解获得kAc、kAh、kBh、和kBc；
步骤d：将A、B两侧的冷热一次风量的校正系数kAc、kAh、kBh、和kBc一一对应输入到相应的DCS系统中，完成热态条件下一次风系统中A、B两侧冷热一次风量的校正工作。
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