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脫硫煙氣流量計(jì)流量測(cè)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(jì)在白音華金山電廠脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用及效果。
1、脫硫煙氣流量計(jì)概述：
隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排及總量排放的要求越來(lái)越高, 環(huán)保部門對(duì)各電力企業(yè)的脫硫煙氣排放量的流量測(cè)量準(zhǔn)確性越來(lái)越重視。針對(duì)畢托管、熱式流量計(jì)、巴類等傳統(tǒng)的流量測(cè)量裝置對(duì)安裝環(huán)境要求高、測(cè)量偏差較大等問(wèn)題也發(fā)放了有關(guān)文件。
經(jīng)過(guò)充分的調(diào)研和論證分析, 針對(duì)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(cè)量裝置上采用了全截面矩陣式煙氣流量計(jì), 得到了滿意的效果。
2、脫硫煙氣流量計(jì)主要技術(shù)難點(diǎn)：
脫硫煙氣裝置測(cè)量的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1、脫硫煙氣管道的管徑大、速度不均問(wèn)題：
現(xiàn)有的差壓式的流量測(cè)量裝置的計(jì)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(chǎng)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(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。為獲得準(zhǔn)確可靠的管道流量測(cè)量結(jié)果, 這就要求取壓點(diǎn)不應(yīng)是截面的某一個(gè)點(diǎn)而是在全截面上布置具有代表性的多個(gè)取壓點(diǎn)。白音華金山電廠原采用的測(cè)量裝置為單取壓點(diǎn)的畢托管測(cè)量裝置, 無(wú)法滿足大管徑管道煙氣流量測(cè)量的要求。
2.2、脫硫裝置前后直管道長(zhǎng)度難以滿足測(cè)量要求問(wèn)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(zhǎng)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(chǎng)非常錯(cuò)亂。而傳統(tǒng)煙氣流量測(cè)量裝置需要直管段長(zhǎng)度必須不低于前四后二 (取壓點(diǎn)前后直管段長(zhǎng)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(cè)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(chǎng)無(wú)法滿足實(shí)際測(cè)量需求。
2.3、測(cè)量裝置的堵塞問(wèn)題：
和鍋爐的一、二次風(fēng)風(fēng)量測(cè)量裝置產(chǎn)生堵塞的情況相比, 脫硫煙氣測(cè)量裝置的堵塞更為嚴(yán)重而難以解決;造成一、二次風(fēng)測(cè)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(guò)脫硫裝置后 (無(wú)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(cè)量裝置上, 簡(jiǎn)單地說(shuō)一、二次風(fēng)的測(cè)量的是氣、固兩相流, 而脫硫煙氣測(cè)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(cè)量裝置正常運(yùn)行, 必須解決裝置堵塞問(wèn)題, 否則一旦出現(xiàn)堵塞, 必然影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性, 甚至無(wú)差壓輸出, 即使采用壓縮空氣吹掃也難以*解決。
2.4、測(cè)量裝置的腐蝕問(wèn)題：
煙氣在脫硫過(guò)程中會(huì)使用具有腐蝕性的脫硫劑, 同時(shí)煙氣中的硫化物也會(huì)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(cè)量裝置*處在腐蝕性環(huán)境中運(yùn)行, 必然產(chǎn)生腐蝕。
3、脫硫煙氣流量計(jì)流量測(cè)量裝置的原理及特點(diǎn)：
3.1、測(cè)量裝置的原理：
測(cè)量裝置是基于靠背管原理, 測(cè)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(dòng)時(shí), 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(cè)量裝置通過(guò)測(cè)量差壓大小, 再由相關(guān)模型計(jì)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(wèn)題：
針對(duì)脫硫煙氣易堵塞情況, 測(cè)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(wú)規(guī)則擺動(dòng)并與取壓管壁撞擊將其上附著的灰塵清掃下來(lái), 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(wèn)題：
脫硫煙氣風(fēng)道尺寸較大、直管段長(zhǎng)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(gè)取樣點(diǎn)的傳統(tǒng)測(cè)量裝置是無(wú)法獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。為解決這一問(wèn)題, 全截面矩陣式煙氣測(cè)量裝置提出了采用矩陣式多點(diǎn)設(shè)置取壓點(diǎn)的測(cè)量方式, 即根據(jù)風(fēng)道尺寸大小將整個(gè)風(fēng)道橫截面劃分成多個(gè)取壓區(qū)域, 每個(gè)區(qū)域設(shè)置1個(gè)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(guò)模型計(jì)算公式輸出煙氣管道內(nèi)平均流速 (量) 。該測(cè)量裝置充分考慮了橫截面不同位置風(fēng)速變化對(duì)壓力 (流量) 的影響, 對(duì)直管段長(zhǎng)度不作硬性要求, 也不需要設(shè)置煙氣擋板等附件。
4、脫硫煙氣流量計(jì)測(cè)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(cè)量裝置堵塞問(wèn)題, 全截面矩陣式煙氣測(cè)量裝置利用流體本身動(dòng)能推動(dòng)清灰棒自動(dòng)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(cè)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(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
(3) 全截面矩陣式煙氣測(cè)量裝置可采用垂直或水平布置方式, 對(duì)測(cè)量點(diǎn)前后直管道長(zhǎng)度沒(méi)有過(guò)多要求, 一般滿足直管段長(zhǎng)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(cè)量要求。
(4) 全截面矩陣式煙氣測(cè)量裝置取壓管道安裝在風(fēng)道內(nèi)部, 其擋風(fēng)面積相對(duì)整個(gè)風(fēng)道尺寸可以忽略, 對(duì)風(fēng)道流體壓力損失幾乎沒(méi)有。
(5) 耐腐蝕—全截面矩陣式煙氣測(cè)量裝置采用316L為材質(zhì), 可保證在機(jī)組1~2個(gè)大修期內(nèi)不被腐蝕。
5、白音華金山發(fā)電廠脫硫煙氣流量測(cè)量裝置的選型、安裝：
