[发明专利]阵列小机翼检测锅炉二次分风道风速的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉的风道检测领域，特别是检测电站锅炉、工业锅炉二次风分风道和燃尽风分风道风速的装置和方法。

背景技术

目前，在工业生产中，特别是电站锅炉或工业锅炉的设备中一些大型风道、烟道直段较短仍然没有有效手段进行较准确测量，一些大截面低流速场合也缺少手段进行较准确测量，对于变截面、流道转弯换向、流场多变、流速不均匀、直段极短或没有直段的状况更是无法测量。电站锅炉或工业锅炉的二次分风道及燃尽风道绝大多数都是直段较短，所谓的二次风分风道是指在二次风大风箱末端、二次风小风门后到每个二次风喷口的单个小风道。如附图1、附图2、附图3所示，有的是直段极短、且转弯换向、变截面；如附图4所示，是典型的“C”型风道；甚至有的是没有直段、多次转弯换向、流场多变，如附图5所示，是典型的“S”型风道，流道截面随着不断变化，现有技术手段无法实时检测。锅炉二次风是炉内燃烧助燃风，在主要燃烧区的二次风为主二次风，在燃尽区的二次风为燃尽sofa二次风，也称燃尽风。炉内燃烧过程的组织和二次风、燃尽风的合理调配非常重要，直接影响着燃烧效率的高低和有害排放物的生成。

以现有技术仅能对二次分风门进行冷态开度特性标定，以风门开度来粗略的判断风速风量，甚至有的锅炉只能依据各角二次风箱静压的变化判断二次风配比。由于传统差压法检测风道风速要求测点前后直段较长，以皮托管、笛形管、靠背管为例，测点前直段大于6-8D(当量直径)，测点后直段大于2-3D。不同锅炉的二次分风道形状也不相同，距传统测量要求相差巨大。这样的二次分风检测现状，显然不能实现比较准确的调整，更不能实现精确化调整，也就对于锅炉燃烧的优化、超低有害物质的排放、生产水平的提高、成本的降低，带来了困难和障碍。专利申请号为201511000798.0所公开的技术，仅表明该小机翼传感器能够适用于电站锅炉的风道中气流的雷诺数Re＝2×10⁵-9.8×10⁵，为较低雷诺数区域。虽然可以将椭圆头小截面机翼型测速管看作是现代差压式测量流速技术的发展；但是，并没有解决像电站锅炉和工业锅炉二次分风道那样难度较大的检测技术方法。

发明内容

由于小机翼测速管的特性，需要保证小机翼上游的直段L1≥0.6d(d为当量直径)，小机翼下游的直段L2≥0.2d，可保证测量的准确性。小机翼对测量直段的要求已经比传统差压法测量有了巨大的降低，如何进一步降低对测量直段的要求以实现锅炉二次分风道的风速检测是本发明的目标。

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种阵列小机翼测速管检测锅炉二次分风道风速的方法，本发明的目的之二是阵列小机翼测速管检测锅炉二次分风道风速的装置。

本发明的技术方案为：

阵列小机翼检测锅炉二次分风道风速的方法，该方法包括：利用整流消旋装置将矩形截面的二次分风道上的直段分隔成若干个矩形截面的小风道，所述小风道在气流流动方向的长度至少为0.8d，d为小风道的当量直径，将小机翼测速管阵列布置在所述整流消旋装置上，实现对每个小风道同时进行测量，进而获得二次分风道内的风速。

进一步，具体步骤为：步骤1，选取二次分风道上的直段，利用整流消旋装置将该段风道分隔成若干个矩形等截面的小风道；

步骤2，在整流消旋装置上布置阵列小机翼测速管，使所述小机翼测速管能够测量每个所述小风道内的全压和静压，其中，小机翼测速管距离小风道上游端至少0.6d，且距离小风道下游端至少0.2d；

步骤3，通过测得的全压值和静压值，计算出二次分风道内的风速。

进一步，所述整流消旋装置是由若干个薄钢板构成的栅格结构，所述薄钢板的厚度尽可能的薄。

进一步，所述步骤2中，所述整流消旋装置将所述二次分风道在截面长度上分成N_a等份，在其截面宽度上分成N_b等份，所述小机翼测速管沿所述截面长度方向或者沿截面宽度方向布置于二次分风道内，并贯穿整个二次分风道。

进一步，所述小机翼测速管通过传压管与微差压计连接，由所述微差压计算二次分风道内的风速。

进一步，当使用多个所述小机翼测速管测量时，将小机翼测速管阵列布置并与同一传压管相互连接。

进一步，所述整流消旋装置对气流的流动阻力低于100Pa—120Pa。

进一步，所述方法还应用在燃尽风分风道上。

阵列小机翼测速管检测锅炉二次分风道风速的装置，该装置用于实现上述的方法，该装置包括：