一种防气流扰动的烟风量测量装置的制作方法

1.本实用新型属于电厂烟风量测量技术领域，涉及烟风量测量，具体涉及一种防气流扰动的烟风量测量装置。


背景技术：

2.风量数据和烟气量数据是锅炉燃烧系统中的重要参数，参与热平衡计算、燃烧优化等锅炉燃烧机理研究，也是电厂脱硫、脱硝及风机等辅机运行的重要参数。因测量条件和测量准确性的局限，现有对烟风道流量测量大多采用人工测量和理论计算两种方法。人工测量为在烟风道内采用等截面网格法，选取不同运行工况下手工测量每一网格测量点上的烟气动压、静压、温度、湿度等数值，再通过计算得出测量截面的烟风量。理论计算方法一般按燃料中可燃物质化学当量反应式在标准状态下进行计算，或者通过引风机入口烟气参数与引风机风量
‑
压力关系进行计算。
3.实际运行受过量空气系数、沿程设备漏风、设备系统内蒸发等影响，理论计算流量无法真实反映实际的烟风量，不能解决烟风量的准确获取问题。
4.烟风量测量的原理为伯努利计算方程，即截面的流量可由所测的差压计算得出，这种测量方式要求测量装置测点口布置在气流流动平稳的直管段，要求烟风管道至少满足“前四后二”的直管段要求。但由于火电厂现场空间以及安装条件限制，直管段长度无法满足安装点的规范要求，因此难以实现准确的测量。而且人工测量只能在有限的运行工况下进行，无法实时显示运行过程中每个工况点的数据。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种防气流扰动的烟风量测量装置，解决现有技术中烟风量数据测量不准确的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
7.一种防气流扰动的烟风量测量装置，包括烟风管道，所述的烟风管道内沿气流方向依次安装有流动整直器、全压测量单元和静压测量单元；
8.所述的流动整直器包括沿气流方向均匀布置的流速矫正单元，流速矫正单元包括沿多个方向布置的叶片，相邻的三个叶片组成一个平行于气流方向的进风管；
9.所述的全压测量单元包括与气流方向垂直且与烟风管道的顶部平行的全压稳压集管，全压稳压集管的上侧与贯穿烟风管道的全压传压管的一端连通，全压传压管的另一端与差压测量元件相连，全压稳压集管的下侧固定且连通安装有全压测量管组；
10.所述的静压测量单元包括与气流方向垂直且与烟风管道的顶部平行的静压稳压集管，静压稳压集管的上侧与贯穿烟风管道的静压传压管的一端连通，静压传压管的另一端与差压测量元件相连，静压稳压集管的下侧固定且连通安装有静压测量管组；
11.所述的全压测量管组包括多个长短不一的全压测量管，每个全压测量管的末端均设置有全压测点口；所述的静压测量管组包括多个长短不一的静压测量管，每个静压测量
管的末端均设置有静压测点口；
12.所述的全压测点口正对气流方向；所述的静压测点口背对气流方向。
13.本实用新型还具有以下技术特征：
14.优选的，所述的全压测点口相对于气流方向的倾斜角度为45
°
～60
°
；所述的静压测点口相对于气流方向的倾斜角度为30
°
～60
°
。
15.具体的，所述的全压测量管组和全压测量管组均设置有多个。
16.具体的，所述的全压测量管和静压测量管均为金属检测杆。
17.具体的，所述的流速矫正单元有多个。
18.本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：
19.(ⅰ)本实用新型采用了流量测量装置上游布置流动整直器，优化管道内部流场，防止气流扰动对测量结果造成的影响，极大的缩短了烟风管道至少满足“前四后二”的直管段要求，更有利于火电厂烟风管道多折转的条件下进行准确测量，解决了现有技术中烟风量数据测量不准确的技术问题。
20.(ⅱ)全压测点口及静压测点口均匀布置在烟道内，尺寸和数量根据烟风道的尺寸定制，按比例增减，相比于单点测量，以面代点，测量数据更具有准确性和可靠性。
21.(ⅲ)测量装置修订系数标定方法采用现场用标准毕托管网格测量烟风道流量的方法进行标定。防气流扰动的烟风量测量装置连接流量矫正软件，软件通过读取运行数据库理论计算与自学习智能分析得出流量数据，若流量装置实测的数据跟该数据偏差超过10％，可以判断流量测量发生偏差进行干预矫正。
附图说明
22.图1为防气流扰动的烟风量测量装置的正视图。
23.图2为防气流扰动的烟风量测量装置的右视图。
24.图3为流动整直器的结构示意图。
25.图4为全压测量单元和静压测量单元的结构示意图。
26.图中各个标号的含义为：1
‑
烟风管道，2
‑
流动整直器，3
‑
全压测量单元，4
‑
静压测量单元，5
‑
差压测量元件；
27.201
‑
流速矫正单元，202
‑
叶片，203
‑
进风管；
28.301
‑
全压稳压集管，302
‑
全压传压管，303
‑
全压测量管组，304
‑
全压测量管，305
‑
全压测点口；
29.401
‑
静压稳压集管，402
‑
静压传压管，403
‑
静压测量管组，404
‑
静压测量管，405
‑
静压测点口。
30.以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
31.需要说明的是，叶片尺寸根据烟风道的尺寸定制，本实施例中叶片沿气流方向长度为0.2d～0.5d，叶片长度为0.02d～0.075d，所述的流动整直器与全压测量单元的距离为0.25d；
32.其中：
33.d：指烟风管道的水力直径；
34.水力直径：指过流断面面积与周长之比的四倍。
35.需要说明的是，本实施例中金属检测杆直径应小于测量管道水力直径的0.02倍。
36.需要说明的是，全压测点口及静压测点口的尺寸和数量根据烟风道的尺寸定制，按比例增减。
37.需要说明的是，所述的流动整直器与全压测量单元的距离为0.25d。
38.需要说明的是，在实际的应用中，烟风量测量装置会连接流量矫正软件，软件系统功能能够实现连续自动收集锅炉实时运行时各种工况下的煤量、负荷、炉膛出口烟气氧量、炉膛出口烟气温度、冷风温度、热风温度、烟气温度、送风机风量、一次风量、引风机风量的数据，软件采用神经网络方法分析数据准确性并建立起大数据库，软件较长时间运行后就可以建立一个智能分析流量的模型。软件理论计算与自学习智能分析得出流量数据，若流量装置实测的数据跟该数据偏差超过10％，可以判断流量计测量发生偏差进行干预矫正。
39.需要说明的是，测量装置修订系数标定方法采用现场用标准毕托管网格测量烟风道流量的方法进行标定；
40.截面处流量测量的公式为：
[0041][0042]
其中：
[0043]
p
d
－流量测量截面处平均动压；
[0044]
q
v
－流量测量截面处流量；
[0045]
a－流量测量截面的面积；
[0046]
ρ为流量测量截面处的介质密度；
[0047]
流量测量截面处的介质密度ρ的计算公式为：
[0048][0049]
其中：
[0050]
ρ
o
为标准状态下介质(空气和烟气)的密度；
[0051]
p
a
为测量处大气压力；
[0052]
p
s
为流量测量截面处静压；
[0053]
t为流量测量截面处介质温度。
[0054]
需要说明的是，本实用新型中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。
[0055]
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
[0056]
实施例1：
[0057]
本实施例给出了一种防气流扰动的烟风量测量装置，如图1至图4所示，包括烟风管道1，烟风管道1内沿气流方向依次安装有流动整直器2、全压测量单元3和静压测量单元4；
[0058]
流动整直器2包括沿气流方向均匀布置的流速矫正单元201，流速矫正单元201包括沿多个方向布置的叶片202，相邻的三个叶片202组成一个平行于气流方向的进风管203；
[0059]
全压测量单元3包括与气流方向垂直且与烟风管道1的顶部平行的全压稳压集管301，全压稳压集管301的上侧与贯穿烟风管道1的全压传压管302的一端连通，全压传压管302的另一端与差压测量元件5相连，全压稳压集管301的下侧固定且连通安装有全压测量管组303；
[0060]
静压测量单元4包括与气流方向垂直且与烟风管道1的顶部平行的静压稳压集管401，静压稳压集管401的上侧与贯穿烟风管道1的静压传压管402的一端连通，静压传压管402的另一端与差压测量元件5相连，静压稳压集管401的下侧固定且连通安装有静压测量管组403；
[0061]
全压测量管组303包括多个长短不一的全压测量管304，每个全压测量管304的末端均设置有全压测点口305；静压测量管组403包括多个长短不一的静压测量管404，每个静压测量管404的末端均设置有静压测点口405；
[0062]
全压测点口305正对气流方向；所述的静压测点口405背对气流方向。
[0063]
作为本实施例的一种优选方案，全压测点口305相对于气流方向的倾斜角度为45
°
～60
°
；静压测点口405相对于气流方向的倾斜角度为30
°
～60
°
；设置长短不一的全压测量管和静压测量华管，进而设置了不同高度的全压测点口与静压测点口，不仅可以测量从不同高度的进风管进入的烟气流量，还可以提高测量的效率，全压测点口与静压测点口的设置为倾斜角度保证了烟气中的灰尘在进入到全压测量管和静压测量管之前有一个缓冲，可以在此期间沉降，保证了长期测量后，全压测量管和静压测量管不被堵塞。
[0064]
作为本实施例的一种优选方案，全压测量管组303和静压测量管组403均设置有多个，设置有多个全压测量管组和静压测量管组，即设置有多个全压测点口和静压测点口，保证了从流速整直器过来的烟气都有相应位置全压测点口，增加了测量的准确性。
[0065]
作为本实施例的一种优选方案，全压测量管304和静压测量管404均为金属检测杆，主要是由于金属材料具有耐腐蚀，不易氧化等特性，可以增加装置的使用寿命，同时也保证了测量数据的准确性。
[0066]
作为本实施例的一种优选方案，流速矫正单元201有多个，烟风管道中的气流方向杂乱，流速矫正单元越多，气流方向被矫正的越快，提高了测量的效率。
[0067]
本实用新型的工作过程如下所述：
[0068]
当烟气气流进入烟风管道的烟风量测量装置后，首先进入流动整直器2，流动整流器2中的流速矫正单元201将杂乱的气流变成同一水平方向，然后进入全压测量单元3，烟气从均匀分布的全压测点口305处进入全压测量管304，全压测量管304再将测得的压力通过全压传压管302传给差压测量元件5，随后以同样的方式，烟气到达静压测量单元4，烟气从均匀分布的静压测点口405处进入静压测量管404，静压测量管404再将测得的压力通过静压传压管402传给差压测量元件5。