《火力发电锅炉送风量测量同机组运行的安全性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火力发电锅炉送风量测量同机组运行的安全性（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、引言 火力发电锅炉送风量测量同机组运行的安全性、经济性直接相关，目前被广泛采用的动压平均管测量送风流量的方法比传统的翼形动压管法或甚至以送风挡板开度表征送风流量的方法有明显的进步。但动压平均管要求有足够长的测量直管段：对于非圆管上游为80倍水力半径，下游为20倍水力半径。发电厂锅炉送风管道多为矩形截面，受现场空间的限制，实际测量工程中很难满足动压平均管测量直管段要求，所以，使用动压平均管测量送风流量仍存在局限性。 本论文针对工程上使用单支动压平均管测量锅炉送风流量存在的问题，提出了基于“对数-契比雪夫”法的矩形截面管道送风流量测量方法，用动压平均管组成传感器组件，从而得到流动截面的平均流速
2、，测量实验表明，该方法使送风测量的准确性大大提高。二、测量方案2.1 测点的选择 单支动压平均管测量直管段不满足要求的管道风量存在较大误差的原因是截面上流速颁布不均匀。在这种情况下，用过截面几何中心点与管道短边平行的一段直线上的平均流速代替截面上的平均流速，必然产生明显误差。解决这一问题的有效方法是测量出截面上多点流速，得出截面上速度分布廓形，再用图解法或数值积分法求出平均流速。流速测点的选择应以某种数学模型为依据。数学模型是在充分发展紊流的条件下建立，并以试验结果来检验，被验证是正确的。这种按实验数据整理的模型和半理论模型主要有“对数-契比雪夫”、“对数-线性法”、“三次方契比雪夫积分法”等
3、。 本论文选择“对数-契比雪夫法”确定矩形管横截面上测点的位置，其主要原因是该数学模型各点的权值相等，有利于传感器的设计和信号处理。具体测点位置如图1和表1所示。 表中：e:平行于矩形断边的测点列数(至少为5) f:平行于矩形长边的测点行数(至少为5)xi、yi：以截面中心为原点作直角坐标，x轴与长边平行，y轴与短边平行，xi、yi为测点位置。L,H：分别为矩形截面的长边和短边长度。 截面上的平均流速 ef:测点数；n=ef为元面积数 vi：第i个元面积上测出的局部流速本论文中取e=5,f=6故有 因而截面的流量 式（3）中A为流通截面积 2.2 传感器设计 按“对数-契比雪夫”法，对于矩形管
4、道截面最少要选择30个测点，其原始实验使用的传感器是基本型动压管(即皮托管)和斜管式微压计。在实际测量工程上重复使用这种方法显然不现实。考虑动压平均管能够测量流场中一段直线上的平均流速，故可按“对数-契比雪夫”法的选点位置在动压平均管上开孔，最少需要五支动压平均管，每支开六个孔，与长边平行安装在矩形管道上，由于“对数-契比雪夫”法测点的权值相同，故将五支动压平均管的总压输出孔连接到一起作为传感器组件的总压Pz输出；将五个静压输出孔连接到一起作为传感器组件的静压Pj输出，如图2所示。 传感器组件的输出差压P 与截面上平均流速的关系为： （4）式中：由实验方法确定的系数：工作状态下空气的密度 20
5、时=1。2928kg/m3 矩形截面管道送风体体积流量qv S：管道流通面积三、测量实验装置及实验数据分析 测量试验管道为600mm420mm矩行管道，材质为有机玻璃，标准仪器为基本型动压管，直读式斜管微压计，封液是密度为0.8g/cm3的酒精，模拟测量实验装置如图3所示。被校测速装置是图2所示的传感器组件。表2给出的是基本型动压管测得的各点风速。 实验步骤：第一步设定变频风机的转速，保证流量为一恒定值，第二步用基本基动压管测定按“对数-契比雪夫”法确定的各点流速，一组五点，测量数据如表2所示，按(4)式计算截面的平均流速，从而确定截面上的风量。第三步是用图2所示的传感器组件测出截面上的输出差
6、压P，用斜管式微压计测出P的值，用(5)式求出截面的流量。与按(3)式计算出的流量相比较，得出测量误差。 将表2中数据代入(2)式，得截面上的平均流速 此qv即为管道截面上送风流量标准示值 直读式斜管微压计指示的传感器组件输出差压P 工程上可以用微差压变送器代替直读式斜管微压计，传感器组件中，每个动压平均管的截面对角线长为22mm,故传感器组件所占面积为0.066m2，此时管道流通面积S为： 传感器组件的流量系数=0.71 将上述数据代入（5）式求得流量为qv 而用单支的动压平均管测量上述流量相对误差大于10%。四、结论 从模拟测量实验中可以看出，采用“对数-契比雪夫”法选择矩形管道截面的测点，用多支动压平均管组成传感器组件，测量矩形截面管道的送风流量是可行的，尤其是直管段不满足条件的管道，测量准确度有明显提高。
