火电厂锅炉一/二次风速测量技术的现状与发展

　　引言

　　一/二次风速作为电站锅炉燃烧调整的重要参数，在锅炉的安全、经济运行中起着重要作用。准确的风速测量有助于选择最佳燃烧工况和风量调节，提高系统的安全性和经济效益。多年来，司炉一般通过肉眼看火、风道静压显示、风门挡板开度调节等传统监测手段来调整锅炉燃烧。这种方法虽然简单、直观，但不能直接、准确地监测到锅炉一/二次风的风速，燃烧调整仍处于靠感觉、凭经验的状态，无法有效地监测和调整炉膛内燃烧工况。因此，可能会使锅炉配风不均，甚至引起火焰中心偏斜，燃烧不稳，从而导致熄火放炮、局部结焦及炉管爆漏等后果，降低锅炉热效率。所以，可靠、实时的监测锅炉风速是十分重要的。

　　火电厂风速测量存在直管段短且风道空间布置复杂、返料风流速较低且管径较小等缺点，并受气流性质、管路系统以及流动状态多样等多种影响因素，因此电站锅炉风速测量难度较大。目前测风技术种类很多，特点各异，本文将分析比较当前国内电站锅炉风速在线监测技术，介绍各种技术的特点、应用情况以及锅炉风速测量技术的发展趋势。

　　一、常用差压式风速测量技术

　　目前，流量计有100多种，其中差压式流量计在工业应用较为广泛，锅炉风速测量也普遍采用在风道中安装差压式流量计来测量风速。这种仪器是利用风速与压差间的关系间接计算出风速。

　　1.1 喷嘴

　　标准喷嘴由二段圆弧形收缩段和圆筒形段组成 ，它是一个孔径逐渐减小的流道，孔径最小的流道部分称为喷嘴的喉部。文丘里喷嘴的喉部后有孔径逐渐扩大的流道，临界流文丘里喷嘴的喉部气流速度达到临界速度(即音速)，其流速只与上游压力有关而与下游压力无关，流出系数只与雷诺数有关。喷嘴测量仪经典成熟且已标准化，无需实流校准;结构简单、体积小;没有可动部件，准确度较高、性能稳定、重复性好;喷嘴入口为光滑曲面，不易磨损，流出系数非常稳定;压损比孔板小一半多;对测试气体的洁净度要求不高。但它制造成本高;安装较难、工艺复杂;压损较大;负压侧的取样孔因局部涡流的影响易堵塞;需要直管段较长。因此，此测量仪很少直接应用于电厂现场，常用作气体流量的传递标准或标定其他气体流量的仪表。

　　1.2 孔板

　　标准孔板是一块加工成圆形同心的 、具有锐利直角边缘的薄板。充满管道的气体在流经管道内的节流孔板时，流束将在节流件处形成局部收缩，使气速增加，静压力降低，孔板前后产生静压力差。通过测量此差压，就能确定流过孔板的流速。孔板测量仪经典成熟且已标准化，无须实流标定;结构简单、便于制造、方便维护;通用性强、性能稳定可靠;价格低廉、使用寿命长。但它易积污、磨损、压损很大，且由流体冲刷引起的边缘磨损会导致测量精度下降，需要定期维护;加工精度和安装要求较高，安装费时费力;量程较小;测量重复性和精确度一般;要求直管段较长;易产生泄漏、堵塞、冻结及信号失真等故障。因此，此测量仪难以在电厂现场长期使用，常用作气体流量的传递标准。