脫硫煙氣流量計流量測量的技術(shù)難點(diǎn)及解決方案, 以及全截面矩陣式煙氣流量計在白音華金山電廠脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用及效果。

1、煙氣流量計概述：

  隨著國家對節(jié)能減排及總量排放的要求越來越高, 環(huán)保部門對各電力企業(yè)的脫硫煙氣排放量的流量測量準(zhǔn)確性越來越重視。針對畢托管、熱式流量計、巴類等傳統(tǒng)的流量測量裝置對安裝環(huán)境要求高、測量偏差較大等問題也發(fā)放了有關(guān)文件。

  經(jīng)過充分的調(diào)研和論證分析, 針對內(nèi)蒙古白音華金山電廠脫硫工況的實(shí)際情況, 在脫硫系統(tǒng)的凈煙氣流量測量裝置上采用了全截面矩陣式煙氣流量計, 得到了滿意的效果。

2、脫硫煙氣流量計主要技術(shù)難點(diǎn)：

  脫硫煙氣裝置測量的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1、脫硫煙氣管道的管徑大、速度不均問題：

  現(xiàn)有的差壓式的流量測量裝置的計算模型都是Q=V*S. (Q為流量, V為速度, S代表管道截面) , 但是管道內(nèi)部的速度場分布很不均勻 (尤其是大尺寸管道) , 截面的不同位置速度差別很大, 所以取壓點(diǎn)位置的選擇決定管道流量測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。為獲得準(zhǔn)確可靠的管道流量測量結(jié)果, 這就要求取壓點(diǎn)不應(yīng)是截面的某一個點(diǎn)而是在全截面上布置具有代表性的多個取壓點(diǎn)。白音華金山電廠原采用的測量裝置為單取壓點(diǎn)的畢托管測量裝置, 無法滿足大管徑管道煙氣流量測量的要求。

2.2、脫硫裝置前后直管道長度難以滿足測量要求問題：

 從節(jié)約和工藝的要求上一般脫硫裝置前后都很少有較長的直管段, 只要比較順利地連通管道就行;而在這有限的直管段中, 又要設(shè)置必須的管道附件, 如煙氣擋板, 膨脹節(jié)、三通等;這就使得煙氣的流場非常錯亂。而傳統(tǒng)煙氣流量測量裝置需要直管段長度必須不低于前四后二 (取壓點(diǎn)前后直管段長度分別不小于4倍和2倍管道橫截面當(dāng)量直徑) , 才能保證測量的準(zhǔn)確性。白音華金山電廠脫硫煙氣管道尺寸是10m×7m, 當(dāng)量直徑是8.2m (2AB/ (A+B) ) , 為保證準(zhǔn)確性應(yīng)有49.2m左右的直管段, 現(xiàn)場無法滿足實(shí)際測量需求。

2.3、測量裝置的堵塞問題：

  和鍋爐的一、二次風(fēng)風(fēng)量測量裝置產(chǎn)生堵塞的情況相比, 脫硫煙氣測量裝置的堵塞更為嚴(yán)重而難以解決;造成一、二次風(fēng)測風(fēng)裝置的堵塞的是空氣中干燥的灰塵, 而脫硫煙氣在經(jīng)過脫硫裝置后 (無論是否有GGH) , 煙氣中已攜帶大量水分, 煙氣顆粒物以灰漿形式積存在測量裝置上, 簡單地說一、二次風(fēng)的測量的是氣、固兩相流, 而脫硫煙氣測量的是氣、固、液三相混合流, 運(yùn)行工況更復(fù)雜, 堵塞更嚴(yán)重。為保證測量裝置正常運(yùn)行, 必須解決裝置堵塞問題, 否則一旦出現(xiàn)堵塞, 必然影響測量結(jié)果準(zhǔn)確性, 甚至無差壓輸出, 即使采用壓縮空氣吹掃也難以*解決。

2.4、測量裝置的腐蝕問題：

  煙氣在脫硫過程中會使用具有腐蝕性的脫硫劑, 同時煙氣中的硫化物也會部分溶解在脫硫煙氣攜帶的水分中, 具有很強(qiáng)的腐蝕性, 煙氣測量裝置*處在腐蝕性環(huán)境中運(yùn)行, 必然產(chǎn)生腐蝕。

3、煙氣流量計流量測量裝置的原理及特點(diǎn)：

3.1、測量裝置的原理：

測量裝置是基于靠背管原理, 測量裝置的取壓管設(shè)置在煙氣管道內(nèi), 煙氣在管道內(nèi)流動時, 迎風(fēng)面取壓管受到氣流沖擊而產(chǎn)生壓力能, 管道壓力較高, 其壓力稱為“全壓”;背風(fēng)面取壓管不受氣流沖擊, 管道壓力為煙氣管道內(nèi)靜壓力, 其壓力稱為“靜壓”。全壓與靜壓之差稱為差壓, 差壓的大小與管道內(nèi)介質(zhì)流速 (量) 有關(guān), 流速 (量) 越大, 差壓越大;反之, 差壓越小。測量裝置通過測量差壓大小, 再由相關(guān)模型計算公式輸出煙氣管道內(nèi)流速 (量) 。

3.2、自清灰防堵塞裝置—解決裝置堵塞的問題：

針對脫硫煙氣易堵塞情況, 測量裝置上增設(shè)自清灰防堵塞裝置, 即在取壓管垂直管道內(nèi)設(shè)置有自清灰棒, 在氣流沖擊下自清灰棒無規(guī)則擺動并與取壓管壁撞擊將其上附著的灰塵清掃下來, 實(shí)現(xiàn)自清灰作用。

3.3、全截面取壓點(diǎn)的矩陣式分布—解決直管段不滿足和管道附件多的問題：

  脫硫煙氣風(fēng)道尺寸較大、直管段長度不同, 造成風(fēng)道橫截面不同位置風(fēng)速不同, 因此僅有一個取樣點(diǎn)的傳統(tǒng)測量裝置是無法獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。為解決這一問題, 全截面矩陣式煙氣測量裝置提出了采用矩陣式多點(diǎn)設(shè)置取壓點(diǎn)的測量方式, 即根據(jù)風(fēng)道尺寸大小將整個風(fēng)道橫截面劃分成多個取壓區(qū)域, 每個區(qū)域設(shè)置1個取壓點(diǎn), 這些取壓點(diǎn)的所有迎風(fēng)面取壓管相連, 背風(fēng)面取壓管相連, 并各自引出一根總引壓管, 總引壓管 (全壓、靜壓) 中的壓力為橫截面各取壓區(qū)域的平均壓力, 通過模型計算公式輸出煙氣管道內(nèi)平均流速 (量) 。該測量裝置充分考慮了橫截面不同位置風(fēng)速變化對壓力 (流量) 的影響, 對直管段長度不作硬性要求, 也不需要設(shè)置煙氣擋板等附件。

4、煙氣流量計測量裝置的功能優(yōu)點(diǎn)：

  (1) *解決了脫硫含塵煙氣風(fēng)速、風(fēng)量測量裝置堵塞問題, 全截面矩陣式煙氣測量裝置利用流體本身動能推動清灰棒自動清灰, 不需要外加氣體吹掃, 免停機(jī)維護(hù), 可以做到*免維護(hù)穩(wěn)定運(yùn)行。

  (2) 全截面矩陣式煙氣測量裝置采用設(shè)置多點(diǎn)取壓方式, 獲得流道內(nèi)流體的平均流速 (量) , 其測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

  (3) 全截面矩陣式煙氣測量裝置可采用垂直或水平布置方式, 對測量點(diǎn)前后直管道長度沒有過多要求, 一般滿足直管段長度不小于管道當(dāng)量直徑即可, 其安裝方式靈活, 可以適用不同尺寸流道測量要求。

  (4) 全截面矩陣式煙氣測量裝置取壓管道安裝在風(fēng)道內(nèi)部, 其擋風(fēng)面積相對整個風(fēng)道尺寸可以忽略, 對風(fēng)道流體壓力損失幾乎沒有。

  (5) 耐腐蝕—全截面矩陣式煙氣測量裝置采用316L為材質(zhì), 可保證在機(jī)組1~2個大修期內(nèi)不被腐蝕。