CN201672939U - 自清灰全截面烟气流量测速装置 - Google Patents

Abstract

自清灰全截面烟气流量测速装置，包括若干测速单元和监测主机系统，每个测速单元中设有测量装置和微差压变送器，所述测量装置包括全压取压管和静压取压管；所述全压取压管包括全压取压总管和若干全压取压分管，若干全压取压分管在水平方向和垂直方向形成矩阵式排列，同一行的全压取压分管通过全压连接管连通，相邻两行的全压取压分管通过全压连接管错列交叉连通，相交叉的两个全压连接管在其交叉处相通，若干全压连接管通过全压主连接管连接到全压取压总管上；所述静压取压管包括若干静压取压分管和静压取压总管，静压取压分管设置在若干个全压取压分管之间，每个静压取压分管通过静压主连接管与静压取压总管连通。

Description

自清灰全截面烟气流量测速装置

技术领域

本实用新型涉及一种热工测量与仪器仪表系统，具体地说涉及一种电站锅炉自清灰全截面烟气流量测速装置。

背景技术

目前国内的大多数电站锅炉的脱硫原、净、旁路烟气一般采用传统的文丘里测风装置、热式流量计或巴式测风装置。然而，由于脱硫设备中含有大量的粉尘，上述类型的测风装置除热式以外其灰尘只进不出，容易堵塞，测量一次元件堵塞问题始终未能得到解决，使得热工维护工作量很大；热式流量计由于粉尘会吸附在测量元件的背风面，导致热导率发生严重变化，从而导致测量不准。对于高浓度的含尘气流，要长期准确地测量出管内的烟气流量，必须要解决的是测量装置的防堵塞问题。

发电厂的脱硫烟气流量测量不准的问题一直是许多科研单位、设计部门及电厂长期研究的问题，它对脱硫的指导运行起着重要的作用，同时对于环保的监测比对也有着十分重要的指导意义。归结来说，测量不准的原因由三点：一是直管段短，流场紊乱的问题；二是管内灰尘很多，堵塞的问题；最后就是免维护的问题。这三点都解决了，流量不准的问题自然不攻而破。目前很多电站锅炉其原、净、旁路烟气一直采用传统的静压测量方法来间接地反映管内流速的大小，无法对流速进行直接测量。然而众所周知，由于各风管上静压的大小随着风管的长短、弯头的多少、风门挡板的开度大小等因素的变化，会变得各不相同，各风管的静压变化相当大，所以静压的大小不能直接反映管内流量的大小，因此利用传统的静压测量方法很难合理地指导脱硫的运行。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术的不足，提供一种测量准确度高，具有自清灰防堵塞差压放大等能力的全截面烟气流量测量装置。

实现本实用新型发明目的的技术方案是：

自清灰全截面烟气流量测速装置，包括若干测速单元和监测主机系统，每个测速单元的输出信号输入监测主机，每个测速单元中设有测量装置和微差压变送器，测量装置把风管内的风速转换成差压，并通过引压管至微差压变送器，变送器以4-20mA DC输出信号至DCS系统进行显示；所述测量装置包括全压取压管和静压取压管；所述全压取压管包括全压取压总管和若干全压取压分管，若干全压取压分管在水平方向和垂直方向形成矩阵式排列，同一行的全压取压分管通过全压连接管连通，相邻两行的全压取压分管通过全压连接管错列交叉连通，相交叉的两个全压连接管在其交叉处相通，若干全压连接管通过全压主连接管连接到全压取压总管上；所述全压取压总管的上端设有全压取压口，全压取压总管与全压引压管连接；所述若干全压取压分管为两端设有全压分取压口的垂直管体，每个全压取压分管内设有自清灰装置；

所述静压取压管包括若干静压取压分管和静压取压总管，静压取压分管设置在若干个全压取压分管之间，每个静压取压分管通过静压主连接管与静压取压总管连通；若干静压取压分管为低端设有静压分取压口的垂直放大管体，每个静压取压分管内设有自清灰装置；静压取压总管的上端设有静压取压口，静压取压总管与静压引压管连接；

所述全压取压总管和静压取压总管，全压主连接管和静压主连接管分别以背靠背的方式连接在一起。

所述测量装置是基于差压测量原理，测量装置安装在管道上，其探头插入管内，当管内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”，背风侧由于不受气流冲压，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，其大小与管内风(量)速有关，风(量)速越大，差压越大；风(量)速小，差压也小，因此，只有测量出差压的大小，再找出差压与风速的对应关系，就能正确地测出管内风(量)速。

本实用新型中，测量装置采用全压取压管和静压取压管作为测速探头，同时测得全压和静压，并从差压变送器中获得实时的动压，对烟气流量的测量更加准确。由于测量装置结构简单，总系统成本不高，维护方便。

作为本实用新型的进一步改进，为了解决堵塞问题，所述自清灰装置为：全压取压分管或静压取压分管内设有两端和管壁连接的支撑杆，S型自清灰棒和支撑杆可旋转连接。在垂直管内悬挂的S型自清灰棒在管内气流的冲击下作无规则摆动，起到自清灰作用。

作为本实用新型的进一步改进，所述全压取压总管与全压主连接管之间，静压取压总管与静压主连接管之间设有节流孔，起到稳压的作用。其次为了解决防腐问题，所述取压管采用特殊耐磨材料与稀有金属通过特殊配方，在高温下烧制而成。

作为本实用新型的进一步改进，若干全压取压分管和若干静压取压分管在风管的同一截面内等截面地设置。对于大风道的烟气流量的测量，仅有一个测量点是不够的，为了能够准确地测量出锅炉脱硫原烟气、净烟气及旁路烟气流量，需要在管道截面上采用全截面多点测量.根据各测量截面尺寸的大小、直管段长短等因素确定测量点数，将许多个测量点等截面有机地组装在一起，全压侧与全压侧相连，静压侧与静压侧相连，正、静压侧各引出一根总的引压管，分别与差压变送器的正、负端相连，测得截面的平均速度，然后计算出烟气流量。

作为本实用新型的进一步改进，所述全压取压口为斜剖面口，剖面朝前。采用线切割工艺，其形状为按某一角度切割的斜坡面，增加全压的取压值。

作为本实用新型的进一步改进，所述静压取压管取压口为和在静压取压管低端设有矩形管，静压取压管低端插入矩形管中，在矩形管下端设有开口。该扩大的取压口可以降低静压，增大差压输出。

本实用新型的有益效果在于：

1、彻底解决了含尘气流风量测量装置的信号堵塞问题，流量测量装置本身具有利用流体动能进行自清灰防堵塞的功能，绝对不需要外加任何压缩气体进行反吹扫，无论气体含尘浓度多大，完全可以做到长期运行免维护。

2、烟气流量测量装置性能稳定，调节线性好。

3、由于电站锅炉脱硫原、净、旁路管道上截面较大，流速在截面上容易分布不均匀，为了确保测量精度，可以将多个风量测量探头进行等截面多点布置，然后将各测量装置的正压与正压、静压与静压相互连接，最终引出一组信号到变送器，这样的组合风量测量装置对风道的直管段没有太多要求，一般只要求直管段长度不小于管道的当量直径即可。

4、采用插入式布置，对于整个大风道来说，组合风量测量装置的挡风面积几乎可以忽略不计，因此，其对整个风道流体的压力损失几乎没有，节能效果十分显著，且安装方便。

5、取压口采用特殊设计，具有高取压效能。

6、特别设计的结构使压损可以忽略不计。

7、冷态标定和热态温度压力补偿技术有效提高了测量精度。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图

图2是测量装置结构示意图

图3是全压取压管连接结构示意图

图4是全压取压管和静压取压管连接结构示意图

图5是静压分取压口结构示意图

图6是全压分取压口结构示意图

图7是S型可变自清灰装置结构示意图

图8是节流孔结构示意图

具体实施方式

下面结合附图做进一步说明。

实施例

如图1所示，自清灰全截面烟气流量测速装置，包括若干测速单元和监测主机系统，每个测速单元的输出信号输入监测主机，每个测速单元中设有测量装置和微差压变送器，测量装置把风管内的风速转换成差压，并通过引压管至微差压变送器，变送器以4-20mA DC输出信号至DCS系统进行显示。

如图2、图3和图4所示，测量装置10包括全压取压管4和静压取压管3。如图4所示，全压取压总管41和静压取压总管31，全压主连接管44和静压主连接管34分别以背靠背的方式通过法拉2连接在一起。

如图3所示，全压取压管4包括全压取压总管41和若干全压取压分管42，8全压取压分管在水平方向和垂直方向形成等截面的2×4矩阵式排列，同一行的全压取压分管42通过全压连接管43连通，相邻两行的全压取压分管42通过全压连接管43错列交叉连通，相交叉的两个全压连接管42在其交叉处相通。8个全压连接管43通过3个全压主连接管44连接到全压取压总管41上。全压取压总管41的上端设有全压取压口11，全压取压总管41与全压引压管51连接。每个全压取压分管42为两端设有全压分取压口45的垂直管体，每个全压取压分管42内设有自清灰装置30。

如图6所示，全压分取压口45为斜剖面口，剖面朝前。

如图7所示，自清灰装置30为：全压取压分管42内设有两端和管壁连接的支撑杆7，S型自清灰棒6和支撑杆7可旋转连接。

如图2所示，静压取压管3包括三个静压取压分管32和静压取压总管31，静压取压分管32设置在相邻的两列全压取压分管42之间，每个静压取压分管32通过静压主连接管34与静压取压总管31连通。静压取压分管32为低端设有静压分取压口35的垂直管体，每个静压取压分管32内设有自清灰装置30。静压取压总管31的上端设有静压取压口21，静压取压口21与静压引压管52连接。

如图5所示，静压分取压口34为和静压取压分管32垂直连接的矩形管36，静压取压分管32伸入矩形管36内，矩形管36底端设有开口。

如图8所示，全压取压总管41与全压主连接管44之间，静压取压总管31与静压主连接管34之间设有节流孔9。

Claims (6)

1.自清灰全截面烟气流量测速装置，包括若干测速单元和监测主机系统，每个测速单元的输出信号输入监测主机，每个测速单元中设有测量装置和微差压变送器，测量装置把风管内的风速转换成差压，并通过引压管至微差压变送器，变送器以4-20mA DC输出信号至DCS系统进行显示；其特征是，所述测量装置包括全压取压管和静压取压管；所述全压取压管包括全压取压总管和若干全压取压分管，若干全压取压分管在水平方向和垂直方向形成矩阵式排列，同一行的全压取压分管通过全压连接管连通，相邻两行的全压取压分管通过全压连接管错列交叉连通，相交叉的两个全压连接管在其交叉处相通，若干全压连接管通过全压主连接管连接到全压取压总管上；所述全压取压总管的上端设有全压取压口，全压取压总管与全压引压管连接；所述若干全压取压分管为两端设有全压分取压口的垂直管体，每个全压取压分管内设有自清灰装置；

所述静压取压管包括若干静压取压分管和静压取压总管，静压取压分管设置在若干个全压取压分管之间，每个静压取压分管通过静压主连接管与静压取压总管连通；若干静压取压分管为低端设有静压分取压口的垂直放大管体，每个静压取压分管内设有自清灰装置；静压取压总管的上端设有静压取压口，静压取压总管与静压引压管连接；

所述全压取压总管和静压取压总管，全压主连接管和静压主连接管分别以背靠背的方式连接在一起。

2.根据权利要求所述的自清灰全截面烟气流量测速装置，其特征是，所述若干全压取压分管和若干静压取压分管等截面地分布在各自的取压截面内。

3.根据权利要求所述的自清灰全截面烟气流量测速装置，其特征是，所述静压取压管取压口为和在静压取压管低端设有矩形管，静压取压管低端插入矩形管中，在矩形管下端设有开口。

3、根据权利要求所述的自清灰全截面烟气流量测速装置，其特征是，所述全压分取压口为斜剖口，剖面朝前。

4.根据权利要求所述的自清灰全截面烟气流量测速装置，其特征是，所述全压取压总管与全压主连接管之间，静压取压总管与静压主连接管之间设有节流孔。

5.根据权利要求所述的自清灰全截面烟气流量测速装置，其特征是，所述自清灰装置为：在全压取压分管或静压取压分管内设有两端和管壁连接的支撑杆，S型自清灰棒和支撑杆可旋转连接。

6.根据权利要求所述的自清灰全截面烟气流量测速装置，其特征是，全压取压管中设有八个全压取压分管，呈2行4列的矩阵排列，3个静压取压分管分别设在相邻的两列全压取压分管之间。

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