[发明专利]一种燃煤锅炉送粉管道含粉气流风速测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉送粉管道含粉气流风速测量系统及测量方法，包括含粉气流取样装置、差压测量装置、速度测量系统和控制器，所述含粉气流取样装置包括取样头，取样头上设置有第一测压孔和第二测压孔；差压测量装置的入口分别与第一测压孔和第二测压孔连通；速度测量系统包括气固分离装置和速度测量装置，气固分离装置的进口与含粉气流取样装置连接，气固分离装置的出口与速度测量装置的气流入口连接，速度测量装置的气流出口与负压抽气装置连接，速度测量装置的输出端与控制器连接。本发明的弯头式煤粉取样枪可以进行全截面取样，可以保证测量的准确性。设置了反吹防堵系统，可以有效防止传压管和测压孔的堵塞。

技术领域

本发明属于火力发电领域，具体涉及一种燃煤锅炉送粉管道含粉气流风速测量系统及方法。

背景技术

火力发电厂燃煤锅炉送粉管道的一次风速是需要监测的重要参数之一。一次风速过低，会造成送粉管道积粉甚至堵管、燃烧器喷口烧坏等事故；一次风速过高，会使加速送粉管道弯头磨损、燃烧器喷口脱火甚至灭火等事故。因此保持合适的一次风速对于火电机组燃煤锅炉的安全经济运行具有重要意义。

要实现对一次风速的监测，就需要对热态下一次风速进行准确测量。热态下进行风速的测量不同于纯空气状态下的测量，热态下送粉管道内的流体为复杂的气固两相流。煤粉颗粒对测量装置存在磨损，气流中的颗粒容易将传压管堵塞，颗粒不规则的运动也对一次风速的测量产生较大影响，以上原因使气固两相流状态下的风速测量变得很困难。

目前测量热态一次风速的方法还是用专门的防尘风速测量装置，主要有靠背式测速管和遮板式测速管。

一、靠背式测速管

靠背式测速管的结构见图1，靠背式测速管共有2根传压管，背靠背布置，传压管的端部打上坡口。当气流流经靠背式测速管时，迎流方向的传压管所测为气流的滞止压力(滞止压力表征流体动能全部转化为压力能的能量状态的压力，其值等于绝对静压和动压之和)，背流方向的传压管所测为气流的静压，两个传压管的压差为气流的动压。使用前先用风洞(是能人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具)对靠背式测速管进行风速标定，得到其流量修正系数，然后就可以在现场使用了。靠背式测速管可以用于热态一次风速的在线测量，也可用于锅炉制粉系统正常运行期间的热态调平。在实际使用中，发现靠背式测速管的迎流方向的传压管存在积粉现象，需定期清理。靠背式测速管只能测量管道内一点的风速，测量准确性很难保证。

二、遮板式测速管

遮板式测速管的结构见图2。遮板前后各有一传压管，传压管正对遮板中心的内侧各有一静压孔。气流流经遮板式测速管时，气流中的粉尘因遮板的阻挡减速至零，遮板前面的静压孔测得的为遮板处的滞止压力。气流绕过遮板流动，在遮板背面产生较大的涡流，形成低压区，压力由遮板后面的静压孔获得，这样遮板前后的差压将大于气流的动压。使用前先用风洞对遮板式测速管进行风速标定，得到其流量修正系数，然后就可以在现场使用了。遮板式测速管可用于锅炉制粉系统正常运行期间的热态调平。在实际使用中，发现遮板式测速管的传压管也存在积粉现象，需定期清理，而且遮板式测速管只能测量管道内一条直线上的几个点的风速，测量准确性不能保证。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种燃煤锅炉送粉管道含粉气流风速测量系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃煤锅炉送粉管道含粉气流风速测量系统，包括含粉气流取样装置、差压测量装置、速度测量系统和控制器，所述含粉气流取样装置包括取样头，取样头进气口朝向气流来向设置，取样头上设置有用于测量送粉管道内静压的第一测压孔和用于测量取样头内部静压的第二测压孔；