風壓防堵補償吹掃裝置

一、概  述 
    目前，火電廠鍋爐（特別是循環流化床鍋爐）風流量、風壓連續準確地檢測對運行人員進行有效的燃燒調整和監視通風管道的動態技術參數起著極為重要的作用。由于鍋爐運行的現場工況較為復雜，粉塵濃度大，容易對檢測風壓管道堵塞。循環流化床鍋爐的燃燒要有強大的風流使用物體翻動，才能達到燃燒。電廠應用循環流化床鍋爐、檢測爐膛的壓力是保障鍋爐正常運行的一個重要參數。運行中只有*解決壓力測量，取壓管堵塞現象才能進行連續準確的測量。對此，常規的風壓防堵取樣器，采用一級、二級、三級內層為不銹鋼材質旋風防堵技術；風壓連續吹掃防堵取樣器，吹掃氣量小，雖有些效果，但無法**爐膛內不規則的翻動的物料和管內濃濃的粉塵經常要出現堵塞的現象。國內外循環流化床爐膛內的防堵及取樣一直是個重要的研究課題。
    綜上述情況，我廠和西安熱工所、撫順發電、河南火電協會、上海管道科學研究等專家一起在以往日本和美國產品Y型循環流化床連續吹掃裝置的基礎加于改進，發展和提高。研究出了新一代BFC-系列帶有壓力補償的風壓測量強吹掃防堵取樣裝置。
    此產品一問世，全國有很多用戶都選用本廠產品，使用后確實很好。拿我們華東地區上海和無錫來講。無錫新區鋼鐵廠和上海金山石化集團發電廠使用循環流化床鍋爐風壓防堵測量多年得不到解決（是選用進口連續吹掃裝置，因為它的燃燒物體是煤粉和油的混合物，在高溫狀態下燃燒溫度發生變化時，測壓管要堵塞和管道氧化燒結，對壓力的測量、設備和控制系統的正常運行帶來不良的后果）。他們一經選用我公司的BFC-系列壓力補償風壓測量強吹掃防堵取樣裝置，問題得到了*地解決。再不用為堵塞和燒毀傷腦筋。
    （注：無錫開發區用戶和上海石化集團發電廠的應用，我公司可以推薦客戶去參觀、學習和技術交流，了解該產品應用情況）。
    該產品在江蘇、河北、河南、遼寧、上海、陜西、山東、廣東、四川省等電廠應用。收到了明顯的效果，使風壓檢測和風壓防堵又上了一個新的臺階。
BFC-系列壓力補償風壓測量強吹掃防堵取樣裝置的技術特點：
    1、該產品采用流體力學原理，系統中增加了壓力補償裝置，對零位值和滿量程值、線性值進行了數學推導，對不堵塞區、不燒毀區、補償器線性化處理。精確制造，在循環流化床鍋應用中得到了廣大用戶的認可。
    實踐證明：該產品真實地在線測量到各個測點的壓力值。它*解決了粉塵多、濃度大、顆粒狀和高溫狀態壓力測量管路堵塞和管路氧化燒毀嚴重損壞的種種現象。提高了檢測壓力的精確度，從而可靠地保證了設備和控制系統的正常運行。
    2、用戶在檢測鍋爐運行中的一些重要參數（象爐膛壓力、煙氣管道壓力、磨煤機壓力、一、二次風壓、三次風壓等等），首先要解決堵的問題，才能進行有效地采樣和準確地測量。一般用戶實際中的壓力值不大，爐膛負壓≤1Kpa；其它的壓力幾Kpa，大至幾十Kpa，BFC系列產品采用吹掃的壓力遠遠大于被測的壓力，達到0.1~1MPa范圍，外吹掃氣量為：1m3/h，吹掃壓力P外＞P內PB被測壓力，實際信號從壓力補償裝置取樣來，**解決防堵和取樣，真實地測量到壓力的實際值。
    3、該產品有精密的BFC-系列的壓力補償器，采用進口的壓力表和調節系統。如用戶需要可在氣流進口處加裝0.1～1MPa調壓氣水分離器，對氣流進行過濾和有效地穩壓。玻璃轉子流量計和系統調節閥，確保流量控制輸出的穩定性，能保證檢測裝置的正常工作。
    4、該產品測壓管（吹掃取樣器）采用內管和保護管全部不銹件，提高了耐溫、耐用性，加裝了二只不銹鋼球閥，便于安裝、調試、維護。控制箱采用冷軋鋼板（加噴塑）及全不銹鋼材，制成箱體，箱體蓋板四周密封條襯墊，開關用鎖把，控制箱的防護等級達到IP56。
    5、該產品省去了人工定時吹掃，通管路繁瑣的體力，提高了設備運行的可靠性和安全性。

二、風壓防堵補償吹掃裝置主要技術參數：

1、BFC-系列 壓力補償吹掃裝置測量精度≤0.5mmH2O
2、提供氣源壓力≤1MPa（可穩壓調節）
3、外吹掃耗氣量：1M3/h
4、內反吹耗氣量：0-60NL/min（可調節）
5、工作溫度：-20℃~80℃
6、工作濕度：≤95%
7、氣水分離器（用戶如需設備上配制）：0.1~1MPa。

三、構造與原理：

    BFC- 系列壓力補償器風壓測量防堵強吹掃裝置有三大部分組成：防堵取樣吹掃裝置、壓力補償裝置、流量、壓力指示調節裝置。見圖（一）

 
    從以上圖中可看出，測量的原理是利用外加氣源，加裝減壓閥和氣水分離器（氣源要無水和無油連續向測點加干凈的氣源，使B測壓點不堵，利用流體力學的動壓補償方法，消除因反吹掃空氣壓力產生壓力△P（差壓），從而優選出真實的測量值。B點的較強、濃的粉塵顆粒無法進入到A點取樣點，引成了一個*與之補償的工作區域，這就是壓力補償器風壓測量防堵強吹掃裝置的zui大特點。
    以下從數學模式中推導分析，理論上認識壓力補償器測量、防堵、吹掃的原理。系統示意圖（一）中的壓力變送器的取樣點A到測壓管B之間，流體進入管道中的氣體流動受到阻力時，其動能就變成壓力能，這時流體與動壓力（△P=P動）的關系是：公式（1）化簡：因為△P=P動，所以△P=r·δ·V2/2g，設壓力變送器的取樣點A壓力為PA，測壓管B點的壓力為PB，則PA=PB+△P。
注：V：這段氣體的流速，g：重力加速度，δ= 修正的阻力系數，r：流動氣體的密度（重度），分析常規的壓力測量，容易堵塞和燒毀的原因：  
    *種：不用氣源和無吹掃，以往常用的PFD-Ⅰ、HFD-Ⅰ、FYQ-1型、DJZ-01-A型等
等的防堵風壓取樣器，靜壓防堵風壓取樣器直接在管道口破口焊在管路上；差壓式風壓防堵取樣器插入管道1/2處（垂直安裝）。
    第二種：利用常規的反吹掃方法，提供氣源，從上述公式中得知，氣體因壓力的變化而引起氣體流量的改變和差壓△P的改變，為了保證測量的精度，在吹掃中選用較小的流量，一般在1NM3/h～1.5NM3/h，這樣精度能得到保證，可以減少測量的誤差，但仍能引起堵塞和燒毀。如果不堵塞，又能獲得取樣值，必須加大氣流量，這樣勢必差壓（△P）值的增大，只好改變變送器和顯示表的零位，從而改變壓力顯示值，系統的檢測和調整將出異常情況，在鍋爐運行中出現的問題也很難校正。自動調節裝置，流量計的故障和偏差將直接影響到測量的精確度，對日常工作的維護增加了難度。這樣人工去改變零位和量程的做法切不可行。為了克服上述兩種風壓防堵、風壓取樣的弊病，在系統中采用流體力學的動壓補償方式，研制出了*的壓力補償器。該功能是采用空氣動力原理來消除背壓△P（P動壓力），只有全量程補償，線性度好，在應用中反吹空氣的壓力和流量的變化不會影響測量值，可以真實地在線反映各測點的壓力值。吹掃的壓力遠遠大于被測的壓力，既能防堵，又能有效地取樣，正確地測量，**解決了多粉塵和高溫狀態下壓力測量管路的堵塞和燒毀問題。
    具有高精度，調整方便，結構緊湊，*的優點。

    建立曲線圖形分析：（設補償壓力為Pb，補償后壓力Pc）使Pb=-r·δ·V2/2g，公式（2）見圖二Pb曲線，PC=Pb+△P，見圖Pc曲線。

    從曲線中看出圖中Ⅴ～Ⅴ直線左側近似為零，從圖一得出：A點壓力PA就等于B點壓力PB。由于Pb隨流量的改變而變化，PA的值不受氣體流量氣源壓力的改變而影響。圖中直線的說明：圖中Ⅰ-Ⅰ，直線右側為不堵塞區，即流速大于8米/秒。圖中Ⅲ-Ⅲ，直線右側為不燒毀區，即流速大于10米/秒。圖中Ⅴ～Ⅴ，直線左側為補償線性區，一般在Ⅲ-Ⅲ直線或Ⅴ～Ⅴ，直線Ⅰ-Ⅰ直線與直線Ⅴ～Ⅴ間調節流量值，補償裝置達到有效的工作狀態。
四、 CFB、BFC-系列壓力補償式風壓測量防堵強吹掃裝置的命名方法。
CFB-英文循環流化床的縮寫。
BFC-補償、風壓、吹掃測量是中文拼音*個字母的簡述，也是壓力補償的代名詞“BFC”。

五、CFB/BFC控制箱體的吹掃裝置型號與規格

六、安裝與使用
1、BFC-系列壓力補償式風壓測量防堵強吹掃裝置爐床的安裝見圖（一）。
2、BFC-系列壓力補償風壓測量防堵強吹掃裝置動態測量示意圖。

①用戶可根據實際場合靈活選擇管道的不同引出方向。
②爐床安裝，測壓吹掃管一般與水平傾斜角大于30度，必要時可用三角架加固。
爐膛外側高于爐膛內側，測壓吹掃管前端縮進爐墻內保溫層表面30～60mm間。
③動壓測量和靜壓測量安裝，可垂直，也可根據實際位置靈活應用。
④控制箱與測壓點之間的連接管，可采用Φ14×2或Φ16×3的不銹鋼和無縫鋼管。
⑤控制箱與測壓點之間的連接長度≤10米。
⑥控制箱的安裝定要與水平垂直，確保流量指示調節系統工作正常，在氣流管路上加裝
球閥，便于檢修使用。
⑦各管路連接安裝不可能漏氣，便于給調試和工作帶來困難。
⑧導壓管和控制箱接頭的焊接，定要把控制箱的接頭和控制箱分離才可焊接，以防直接
焊接時高溫把控制箱內的管件接頭和儀表損壞。

七、訂貨要求
1、訂貨時按型號規格要求。
2、供方不提供控制箱和測壓點，控制箱與變送器的導壓管及氣源球閥。
3、供方可為用戶量體裁衣。

發件人：JJ004/tt005