CN108693380A - 一种脱硫烟气流速测量装置及该装置的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫烟气流速测量装置及该装置的测量方法，包括测速部，铺置于烟道走廊，垂直设置于脱硫烟气的流动方向；测速组件，若干组设置于测速部；测速单元，至少两个设置于测速骨架上；所述的测速单元在测速组件内部均匀分布，还包括动压端，设置于测速单元朝向来风方向一侧；静压端，设置于测速单元背向来风方向一侧。本发明提供一种耐腐蚀、测量准确、精度高，烟气流速测量装置实时响应，性能稳定，调节性好；流速场系数精密度高，稳定性好，同时具备自清灰功能的脱硫烟气流速测量装置及该装置的测量方法。

Description

一种脱硫烟气流速测量装置及该装置的测量方法

技术领域

本发明涉及一种脱硫烟气流速测量装置及该装置的测量方法。

背景技术

为实现燃煤电厂在脱硫装置投运后性能达标试验的脱硫效率满足性能保证值，国内的设 备厂家在设计采样点时，通常将净烟气测点设计在脱硫塔出口净烟气烟道上，常用的测量装 置是皮托管测速，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，但由 于烟道截面积较大，单点测量误差较大，无法准确反映整个管道流场情况；同时，直管段短、 弯头、变径较多，流场较为紊乱；测量环境含烟尘、水汽且为酸性环境，易堵塞、腐蚀测量 探头。

申请号为CN201210318489.8的中国专利公开了一种烟气流速测点的选择方法，具体涉及 一种燃煤电厂脱硫烟气在线监测系统烟气平均流速测点选择方法，以解决现有燃煤电厂脱硫 烟气参数采样点移位到烟囱入口混合烟道处的水平烟道上，由于混合烟道内的气流产生较大 的离心力，极不稳定，较为紊乱，造成流量值的波动较大，给流量的采样及计量带来困难的 问题，所述烟气平均流速测点选择方法的具体步骤为：步骤一、确定混合烟道内烟气的平均 流速；步骤二、混合烟道内找寻平均流速代表点；步骤三，平均流速代表点的相对稳定性验 证。

虽然上述现有技术在一定程度上解决了脱硫烟气流测速的问题，但由于采样测点前有足 够长的直管段烟道，很难保证烟气监测系统在气流相对稳定的状态下采样，反映烟气的实际 状态，同时传统测量装置的单点测量误差较大，无法准确反映整个管道流场情况，直管段短、 弯头、变径较多，流场较为紊乱，并不能很好的解决测速问题。

因此，有必要对现有技术的不足和缺陷进行改进，提供一种耐腐蚀、测量准确、精度高， 烟气流速测量装置实时响应，性能稳定，调节性好；流速场系数精密度高，稳定性好，同时 具备自清灰功能的脱硫烟气流速测量装置及该装置的测量方法。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至 少部分地解决上述问题的脱硫烟气流速测量装置。

本发明的另一个目的在于提供一种上述脱硫烟气流速测量装置的测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种脱硫烟气流速测量装置， 包括

测速部，铺置于烟道走廊，垂直设置于脱硫烟气的流动方向；

测速组件，若干组设置于测速组件；

测速单元，至少两个设置于测速骨架上；

所述的测速单元在测速组件内部均匀分布。

其中，包括

动压端，设置于测速单元朝向来风方向一侧；

静压端，设置于测速单元背向来风方向一侧。

进一步地，所述每个测速组件内的动压端和静压端仅计算所在测速组件内的差压。

此外，所述

测速部包括四组测速组件；

测速组件呈矩阵均匀分布。

进一步地，

所述每组测速组件包括呈矩阵均匀分布的16个测速单元。

在一个实施例中，所述测速部的主体为空心管状结构。

在一个实施例中，所述测速部的主体部分为，由钢材制成的空心管。

一种脱硫烟气流速的测量方法，包括上述所述的一种脱硫烟气流速测量装置，还包括如 下步骤，

S1.根据当前工况下，测量出湿烟气的密度；

S2.计算出每个测量部的差压，并求平均值；

S3.分别测出烟气流量测量装置的流量系数和速度场系数；

S4.根据测量出的湿烟气密度、差压均值、测量装置的流量系数和速度场系数计算出该工 况下的湿烟气平均流速。

其中，所述步骤S1、S2、S3的先后顺序可以调换。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明所述的测速装置设置多个测速点实现脱硫烟气流速的测量，保证了测量的精度， 使得测量的结构误差值更小，流速场系数精密度高，稳定性好；

2、采用测速单元等截面组装，动压端和动压端相连，静压端和静压端相连，动压端与静 压端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；

3、采用四组测速组件铺置于烟道走廊，将差压信号取平均值，再进行流速计算，增加了 整个装置有效测量面积，确保测量的准确性，解决流场紊乱、易堵塞测量难点；

4、测速部采用钢材空心管制成，提高了测速部耐腐蚀的同时，可以通过震荡测速部，实 现抖落积灰；

5、更多的采用了直管段，避免了弯头和变径，提高了流程的稳定性。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例 及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是 一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他附图。

在附图中：

图1是本发明测速装置结构示意图；

图2是本发明测速装置安装位置俯视示意图。

图中：1、测速部；2、测速组件；3、测速单元；4、测速装置；5、烟道；6、烟筒；7、 烟气流动方向。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是 通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附 图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来 限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置 关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有 特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连 接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。 对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明所述的一种脱硫烟气流速测量装置，包括测速部1，铺置于烟道走 廊，垂直设置于脱硫烟气的流动方向；与传统采用皮托管测速不同，本发明在测速部1内设 置了四组测速组件2，所述的测速组件2由管状结构的组成，呈骨架结构，配置为装在测速 单元3的主体，所述的测速单元3四个设置于测速骨架上，所述的测速单元3在测速组件2内部均匀分布，进一步地，在测速部1内，测速组件2呈矩阵分布，即测速单元3呈矩阵分 布。

测速单元3上设置有朝向来风方向一侧的动压端和背向来风方向一侧静压端，进一步地， 所述每个测速组件2内的动压端和静压端仅计算所在测速组件2内的差压。

如图2所示，为本发明脱硫烟气测速装置4安装的俯视图，本发明所述测速装置4安装 在烟气流动方向7，烟气流经烟道5至烟筒6的通路上，如图所示，烟气流动方向7垂直经过测速装置4的表面，测速单元3组成的矩阵对流经的烟气进行流速的测量。

为了保证测速的效果，本发明所述的测速部1采用钢材空心管制成，提高了测速部1耐 腐蚀的同时，可以通过震荡测速部1，实现抖落积灰，同时更多的采用了直管段，避免了弯 头和变径，提高了流程的稳定性。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种脱硫烟气流速测量装置，包括铺置于烟道走廊内部的 测速部1，所述的测速部1包括四个呈矩阵设置的测速组件2，每个测速组件2均由管状材料 制成，这样的设置便于通过震荡，实现抖落积灰，保证测量的准确度，进一步地，本发明所 述的测速组件2包括呈矩阵均匀分布在测速组件2内部的十六个测速单元3，四组测速组件2 组成呈矩阵分布的六十四个测速单元3，实现测速部1对脱硫烟气的流速多点测量，这样设 置保证了测量的精度，使得测量的结构误差值更小，流速场系数精密度高，稳定性好。

实施例二

如图1所示，本实施例为上述实施例一的进一步限定，本实施例所述的一种脱硫烟气流 速测量装置，每个测速单元3包括动压端和静压端，所述的动压端设置于测速单元3朝向来 风方向一侧，静压端设置于测速单元3背向来风方向一侧，进一步地，所述每个测速组件2 内的动压端和静压端仅计算所在测速组件2内的差压。

实施例三

本实施例为上述实施例一或实施例二任一所述实施例的进一步限定，本实施例所述一种 脱硫烟气流速的测量方法，还包括如下步骤，

S1.根据当前工况下，测量出湿烟气的密度；

S2.计算出每个测量部的差压，并求平均值；

S3.分别测出烟气流量测量装置的流量系数和速度场系数；

S4.根据测量出的湿烟气密度、差压均值、测量装置的流量系数和速度场系数计算出该工 况下的湿烟气平均流速。

其中，所述步骤S1、S2、S3的先后顺序可以调换。

实施例四

本实施例所述一种脱硫烟气流速的测量方法的实施例，通过对数据的采集，构建以下数 学模型，

烟气流量设计计算数学模型：

式中：Vs---检测工况下湿烟气平均流速(m/s)；

Qsn--被检测烟气标干流量(0℃，237k)，单位Nm3/h；

K-‐烟气流量测量装置流量系数；

Kv‐‐速度场系数：(默认值为1)

F-‐流通面积，单位m²；

ΔP₁、ΔP₂、ΔP₃、ΔP₄‐‐烟气流量测量输出差压，单位Pa；

Ba‐‐当地大气压值，单位Pa；

T_s‐‐被测气体温度，单位℃；

Ps‐‐被测气体管内的压力，单位Pa；

ρs_‐‐检测工况下湿烟气密度，(kg/Nm³)；

ρx‐‐标准状态下湿烟气密度，(kg/Nm³)，一般取用1.338kg/Nm³

X_sw‐‐烟气湿度(％)。

上述式中，截面尺寸即为64个测速单元3的矩形分布尺寸，根据实施例三所述的测量方 法结合本实施例所述的数学模型，可将计算出该工况下的烟气流速以及标干流量。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可 以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技 术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面 对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、 或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本 发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要 求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体 实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发 明的单独实施例。

除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对 本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法 或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、 摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包 括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内 并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都 可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术 人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位 于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利 要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。 在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体 体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发 明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱 离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的 等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：包括

测速部(1)，铺置于烟道走廊，垂直设置于脱硫烟气的流动方向；

测速组件(2)，若干组设置于测速部(1)；

测速单元(3)，至少两个设置于测速骨架上；

所述的测速单元(3)在测速组件(2)内部均匀分布。

2.根据权利要求1所述的一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：包括

动压端，设置于测速单元(3)朝向来风方向一侧；

静压端，设置于测速单元(3)背向来风方向一侧。

3.根据权利要求2所述的一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：所述每个测速组件(2)内的动压端和静压端仅计算所在测速组件(2)内的差压。

4.根据权利要求1所述的一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：所述

测速部(1)包括四组测速组件(2)；

测速组件(2)呈矩阵均匀分布。

5.根据权利要求4所述的一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：所述每组测速组件(2)包括呈矩阵均匀分布的16个测速单元(3)。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：所述测速部(1)的主体为空心管状结构。

7.根据权利要求6所述的一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：所述测速部(1)的主体部分为，由钢材制成的空心管。

8.一种脱硫烟气流速的测量方法，包括上述权利要求1-7任一所述的一种脱硫烟气流速测量装置，其特征在于：包括如下步骤，

S1.根据当前工况下，测量出湿烟气的密度；

S2.计算出每个测量部的差压，并求平均值；

S3.分别测出烟气流量测量装置的流量系数和速度场系数；

S4.根据测量出的湿烟气密度、差压均值、测量装置的流量系数和速度场系数计算出该工况下的湿烟气平均流速。

9.根据权利要求8所述的一种脱硫烟气流速的测量方法，其特征在于：所述步骤S1、S2、S3的先后顺序可以调换。