CN211148691U - 一种模块化多点式风速风测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模块化多点式风速风量测量装置，包括总管道模块、多个靠背管测量模块和差压信号处理模块，总管道模块包括水平管道单元和竖直管道单元，水平管道单元的两端连接竖直管道单元的顶端，竖直管道单元底端封闭，水平管道单元的中间部位设有测量口，差压信号处理模块在测量口处连接水平管道单元，竖直管道单元两侧设有多个连接口，多个靠背管测量模块在连接口处可拆卸式连接竖直管道单元。与现有技术相比，本实用新型按能够实际需要的进行模块布局，不但安装拆卸方便，而且能够实现多点式阵列式的测量，确保能够在短直管段、流场紊流情况下进行高精度流量测量，从而更精确地获得锅炉管道的风速风量。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电厂锅炉的监测领域，尤其是涉及一种模块化多点式风速风量测量装置。
背景技术
火力发电厂的锅炉一、二、三次风，以及脱硫、脱硝系统烟气管道内都需要进行风速风量的测量，来确保锅炉的正常工作运行，其测量的准确度直接会影响锅炉燃烧稳定性、经济性和安全可靠性。
现有的锅炉内风速风量测量装置存在以下问题：1、大部分是采用单点式的测量装置，受各种因素的影响，无法测出管道内的平均风速风量状况，因此测量准确性不高。2、锅炉管道内不可避免具有大量的烟尘颗粒，传统的测量装置容易发生堵塞，需要经常的清理才能保持正常工作，在生产过程中的运行维护工作量极大。 3、在新建锅炉投运前或每次锅炉大修后都会对锅炉一次风进行试验以调平配风，但锅炉经过一段时间运行后，调试设定工况就会改变，要满足锅炉维持良好的运行状态，就需要对测量装置的位置布局进行调整，现有的测量装置调整不方便。4、在锅炉内，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，传统的静压测量仪表对风速风量测量的效果不好。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模块化多点式风速风量测量装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种模块化多点式风速风量测量装置，包括总管道模块、差压信号处理模块和多个靠背管测量模块，所述总管道模块包括水平管道单元和竖直管道单元，水平管道单元的两端连接竖直管道单元的顶端，竖直管道单元底端封闭，水平管道单元的中间部位设有测量口，所述差压信号处理模块在测量口处连接水平管道单元，所述的竖直管道单元两侧设有多个连接口，所述多个靠背管测量模块在连接口处可拆卸式连接竖直管道单元。
进一步地，所述的水平管道单元和竖直管道单元均为负压管道和正压管道组成的双层管道结构，水平管道单元的负压管道和竖直管道单元的负压管道连接形成负压总管，水平管道单元的正压管道和竖直管道单元的正压管道连接形成正压总管。
进一步地，所述的靠背管测量模块包括测量单元和连接单元，所述测量单元包括竖直设置的迎风管和背风管，所述迎风管的上下两端设有斜坡面进风口，所述背风管的上下两端设有水平进风口，所述连接单元包括负压连接管道和正压连接管道，所述迎风管的中间部分通过正压连接管道连接正压总管，所述背风管的中间部分通过负压连接管道连接负压总管。
进一步地，所述的斜坡面进风口的切削角度为45～60度。
进一步地，所述的靠背管测量模块还包括震动自清灰单元，该震动自清灰单元包括清灰棒和均匀交错固定在清灰棒上的锤体，迎风管和背风管内分别安装一个震动自清灰单元，所述清灰棒的两端伸出迎风管和背风管的管道，并且每根清灰棒通过柔性铰链固定在迎风管和背风管的内壁上。
进一步地，所述的锤体为金属锤体。
进一步地，所述多个靠背管测量模块通过螺栓连接方式安装在竖直管道单元上。
进一步地，竖直管道单元上未连接靠背管测量模块的连接口处设有密封盖。
进一步地，八个靠背管测量模块均匀对称分布在两个竖直管道单元的两侧。
进一步地，所述测量装置通过预制固定支架安装在锅炉内的测量处。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型采用模块化设计，设计有总管道模块、多个靠背管测量模块和差压信号处理模块，整个装置能够按照现场实际需要进行拼装和组合，多个靠背管测量模块按实际需要的布局可拆卸式安装在总管道模块上，不但安装拆卸方便，而且能够实现多点式阵列式的测量，确保能够在短直管段、流场紊流情况下进行高精度流量测量，从而更精确地获得锅炉管道的风速风量。
2、本实用新型采用靠背管测量模块配合差压信号处理模块对风速风量进行测量，基于皮托管测量原理设计，通过测量正压和负压的差压测量风速。同时，将差压信号处理模块安装于总管道模块的顶端，避免了测量取压口与差压信号处理模块之间冗长的导压管路，降低了管路堵塞的概率，也避免了压力信号在冗长的导压管路传送过程中造成的压力损失，提高了压力信号测量的准确性、实时性。
3、本实用新型设计了震动自清灰单元，该震动自清灰单元包括清灰棒，以及均匀交错固定在清灰棒上的锤体，使得清灰效果极大提高，防止靠背管测量模块内部发生堵塞。
4、靠背管测量模块通过螺栓连接方式安装在竖直管道单元上省去了大量的焊接固定工作，节省了人力，降低了现场安装施工的安全风险。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为测量单元内震动自清灰单元的结构示意图。
附图标记：1、水平管道单元，11、测量口，2、竖直管道单元，21、连接口， 3、负压总管，4、正压总管，5、测量单元，51、迎风管，511、斜坡面进风口，52、背风管，521、水平进风口，6、连接单元，61、正压连接管道，62、负压连接管道， 7、震动自清灰单元，71、清灰棒，72、锤体，73、柔性铰链。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供了一种模块化多点式风速风量测量装置，包括总管道模块、差压信号处理模块和多个靠背管测量模块。
总管道模块包括水平管道单元1和竖直管道单元2，水平管道单元1的两端连接竖直管道单元2的顶端形成“门字型”，竖直管道单元2底端封闭。在水平管道单元1的中间部位设有测量口11，差压信号处理模块(图中未示出)在测量口11 处连接水平管道单元1。本实施例中的差压信号处理模块采用市售的差压送变器。竖直管道单元2两侧设有多个连接口21，多个靠背管测量模块在连接口21处可拆卸式连接竖直管道单元2。靠背管测量模块可以根据测量需求安装在竖直管道单元 2上，竖直管道单元2上未连接靠背管测量模块的连接口21处设有密封盖，确保管道内部的封闭。本实施例中每个竖直管道单元2上分布有四个连接口21，八个靠背管测量模块安装在竖直管道单元2上后形成4x2的阵列。靠背管测量模块通过螺栓固定接口的连接方式安装在竖直管道单元2上。本测量装置通过预制固定支架安装在锅炉内的测量处。
水平管道单元1和竖直管道单元2均为负压管道和正压管道组成的双层管道结构，水平管道单元1的负压管道和竖直管道单元2的负压管道连接形成负压总管3，水平管道单元1的正压管道和竖直管道单元2的正压管道连接形成正压总管4。正压总管4和负压总管3分别连接到差压变送器的正、负压取压口上。
靠背管测量模块包括测量单元5和连接单元6。测量单元5包括竖直设置的迎风管51和背风管52。迎风管51的上下两端设有斜坡面进风口511，斜坡面进风口 511的切削角度一般为45～60度，本实施例为45度。背风管52的上下两端设有水平进风口521。连接单元6相对于竖直管道单元2斜向下安装，包括负压连接管道 62和正压连接管道61。迎风管51的中间部分通过正压连接管道61连接正压总管 4，背风管52的中间部分通过负压连接管道62连接负压总管3。迎风管51的两端斜坡面进风口511正对风向，风流依次进入迎风管51、正压连接管道61、正压总管4进入差压变送器的正取压口。背风管52的两端水平进风口521和风向垂直，风流依次进入背风管52、负压连接管道62、负压总管3进入差压变送器的负取压口。
靠背管测量模块还包括震动自清灰单元7。如图2所示，该震动自清灰单元7 包括清灰棒71和均匀交错固定在清灰棒71上的锤体72，锤体72为圆形的金属锤体72。迎风管51和背风管52内分别安装一个震动自清灰单元7。清灰棒71的两端伸出迎风管51和背风管52的管道，并且每根清灰棒71通过柔性铰链73(比如链条)固定在迎风管51和背风管52的内壁上。迎风管51和背风管52的管道内有风流经过时，清灰棒71通过吸收风量的动能自行起振，并与风量的能量大小成正比，当风量动力场逐步增大，清灰棒71的振动烈度和频率也会随之增大，锤体72 拍打管道的内壁，防止灰尘积压。清灰棒71振动的频率和烈度直接影响振动清灰效果，该震动自清灰单元7可以有效的长期对管道内灰尘积压进行清理，保证了取压的畅通，确保了测量的准确性和持久性。
本实施例的基本工作原理如下：
测量装置是基于皮托管测量原理设计制造的。测量装置安装在锅炉管道内，当管道内有气流流动时，迎风管51的斜坡面进风口511受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因此正压总管4内的压力较高，其压力称为“全压”。背风管 52由于不受气流冲击，其管内的压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压。差压的大小与管内风速有关，风速越大，差压越大；风速越小，差压越小。因此，只要测量出差压的大小，再找出差压与风速的对应关系，就能正确地测量出管道内的风速。
测量装置由多个靠背管测量模块组成测量矩阵，每个竖直管道单元2上的靠背管测量模块的全压和静压均被并联到正压总管4或负压总管3上，因此可以准确测量风道截面各测点的平均流速。最后，根据伯努利方程可计算出所测得的差压信号对应的风速在一段时间内所产生的风量。
本实用新型主要应用在二次风总风量、二次风喷口风量、磨煤机入口一次风量(水平风道)、冷一次风总风量、热一次风总风量、脱硫烟气流量、脱销热一次风风量等测量场合。使运行人员对锅炉配风时，有了更加有效的手段。有利于锅炉稳定燃烧，可有效地降低排烟温度、降低飞灰含碳量、降低煤粉的机械及化学不完全燃烧热损失，提高锅炉效率。能合理地确定二次风匹配比率以及二次风上、中、下各层的配风情况。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，包括总管道模块、差压信号处理模块和多个靠背管测量模块，所述总管道模块包括水平管道单元(1)和竖直管道单元(2)，水平管道单元(1)的两端连接竖直管道单元(2)的顶端，竖直管道单元(2)底端封闭，水平管道单元(1)的中间部位设有测量口(11)，所述差压信号处理模块在测量口(11)处连接水平管道单元(1)，所述的竖直管道单元(2)两侧设有多个连接口(21)，所述多个靠背管测量模块在连接口(21)处可拆卸式连接竖直管道单元(2)。
2.根据权利要求1所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，所述的水平管道单元(1)和竖直管道单元(2)均为负压管道和正压管道组成的双层管道结构，水平管道单元(1)的负压管道和竖直管道单元(2)的负压管道连接形成负压总管(3)，水平管道单元(1)的正压管道和竖直管道单元(2)的正压管道连接形成正压总管(4)。
3.根据权利要求2所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，所述的靠背管测量模块包括测量单元(5)和连接单元(6)，所述测量单元(5)包括竖直设置的迎风管(51)和背风管(52)，所述迎风管(51)的上下两端设有斜坡面进风口(511)，所述背风管(52)的上下两端设有水平进风口(521)，所述连接单元(6)包括负压连接管道(62)和正压连接管道(61)，所述迎风管(51)的中间部分通过正压连接管道(61)连接正压总管(4)，所述背风管(52)的中间部分通过负压连接管道(62)连接负压总管(3)。
4.根据权利要求3所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，所述的斜坡面进风口(511)的切削角度为45～60度。
5.根据权利要求3所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，所述的靠背管测量模块还包括震动自清灰单元(7)，该震动自清灰单元(7)包括清灰棒(71)和均匀交错固定在清灰棒(71)上的锤体(72)，迎风管(51)和背风管(52)内分别安装一个震动自清灰单元(7)，所述清灰棒(71)的两端伸出迎风管(51)和背风管(52)的管道，并且每根清灰棒(71)通过柔性铰链(73)固定在迎风管(51)和背风管(52)的内壁上。
6.根据权利要求5所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，所述的锤体(72)为金属锤体(72)。
7.根据权利要求1所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，所述多个靠背管测量模块通过螺栓连接方式安装在竖直管道单元(2)上。
8.根据权利要求1所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，竖直管道单元(2)上未连接靠背管测量模块的连接口(21)处设有密封盖。
9.根据权利要求1所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，八个靠背管测量模块均匀对称分布在两个竖直管道单元(2)的两侧。
10.根据权利要求1所述的模块化多点式风速风量测量装置，其特征在于，所述测量装置通过预制固定支架安装在锅炉内的测量处。
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| CN113156161A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-23 | 华能(广东)能源开发有限公司海门电厂 | 一种锅炉管道二次风在线监测系统 |
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2019
- 2019-05-29 CN CN201920787063.4U patent/CN211148691U/zh not_active Expired - Fee Related
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