一种电站锅炉耐磨防堵一次风速测量装置

技术领域

本发明属于电站锅炉监测与控制技术领域，涉及一种电站锅炉耐磨防堵一次风速测量装置。

背景技术

火电厂的一次、三次风等带粉气流的测量，关系到火电厂的风煤配比，自动化控制水平以及安全经济运行，到目前为至，带粉气流的测量一直是困扰电厂的一大难题。解决带粉气流的测量首先要解决防磨和防堵问题。火电厂目前采用的带粉气流测量装置五花八门，材质从Q345、不锈钢，到耐磨陶瓷，防磨性能虽有提升，但对于流速超过30m/s的带粉气流，其寿命基本上在一年左右，频繁维护和更换，不但成本高昂，也使检修人员不厌其烦。结构上，也未经专门的CFD流场模拟和优化设计，没有从根本上研究测量装置的堵灰机理，而是为了解决一个问题，又出现新的问题，使测量装置复杂化，有些采用机械清灰装置，还有些采用压缩空气反吹扫装置，设计复杂，成本高，故障频繁，一旦堵灰，便很难吹扫，造成变送器的机械损坏的事件也时有发生。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种电站锅炉耐磨防堵一次风速测量装置，该装置能够避免清灰导致设计复杂、成本高、故障率高的问题。

为达到上述目的，本发明所述的电站锅炉耐磨防堵一次风速测量装置包括上位机、全压扩容缓冲管、负压扩容缓冲管、弧形全压沉降管、弧形负压沉降管、全压传压管、负压传压管、全压侧耐磨探头、负压侧耐磨探头及差压变送器；

全压侧耐磨探头与全压扩容缓冲管的下端相连通，负压侧耐磨探头与负压扩容缓冲管的下端相连通，全压扩容缓冲管的上端及负压扩容缓冲管的上端均封闭，弧形全压沉降管的一端与全压扩容缓冲管的侧面相连通，弧形负压沉降管的一端与负压扩容缓冲管的侧面相连通，差压变送器的正负压侧分别与弧形全压沉降管的另一端及弧形负压沉降管的另一端相连通，差压变送器的输出端与上位机相连接。

全压扩容缓冲管的上端及负压扩容缓冲管的上端均通过封堵头封闭。

差压变送器的正压侧经全压传压管与弧形全压沉降管相连通。

差压变送器的负压侧经负压传压管与弧形负压沉降管相连通。

还包括法兰，法兰套接于全压扩容缓冲管及负压扩容缓冲管上。

全压侧耐磨探头与全压扩容缓冲管的下端相焊接。

负压侧耐磨探头与负压扩容缓冲管的下端相焊接。

全压侧耐磨探头及负压侧耐磨探头的劈尖角度与气流方向采用70°角度设计。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的电站锅炉耐磨防堵一次风速测量装置在具体操作时，带粉气流经过全压侧耐磨探头及负压侧耐磨探头后分别进入到全压扩容缓冲管及负压扩容缓冲管中对气流进行扩容、缓冲，对粉尘进行自然沉降，然后分别进入到弧形全压沉降管及弧形负压沉降管中对遗留粉尘二次沉降，确保通过全压传压管及负压传压管到差压变送器中的气流中无煤粉介质，在实际操作时，不用额外布置机械清灰装置或者压缩空气反吹扫装置，结构简单，操作方便，故障率低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明安装好变送器的侧视图；

图3为耐磨探头部分局部视图。

其中，1为全压扩容缓冲管、2为负压扩容缓冲管、3为弧形全压沉降管、4为弧形负压沉降管、5为全压传压管、6为负压传压管、7为全压侧耐磨探头、8为负压侧耐磨探头、9为法兰、10为差压变送器、11为封堵头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1、图2和图3，本发明所述的电站锅炉耐磨防堵一次风速测量装置包括上位机、全压扩容缓冲管1、负压扩容缓冲管2、弧形全压沉降管3、弧形负压沉降管4、全压传压管5、负压传压管6、全压侧耐磨探头7、负压侧耐磨探头8及差压变送器10；全压侧耐磨探头7与全压扩容缓冲管1的下端相连通，负压侧耐磨探头8与负压扩容缓冲管2的下端相连通，全压扩容缓冲管1的上端及负压扩容缓冲管2的上端均封闭，弧形全压沉降管3的一端与全压扩容缓冲管1的侧面相连通，弧形负压沉降管4的一端与负压扩容缓冲管2的侧面相连通，差压变送器10的正负压侧分别与弧形全压沉降管3的另一端及弧形负压沉降管4的另一端相连通，差压变送器10的输出端与上位机相连接。

全压扩容缓冲管1的上端及负压扩容缓冲管2的上端均通过封堵头11封闭；差压变送器10的正压侧经全压传压管5与弧形全压沉降管3相连通；差压变送器10的负压侧经负压传压管6与弧形负压沉降管4相连通。

本发明还包括法兰9，法兰9套接于全压扩容缓冲管1及负压扩容缓冲管2上；全压侧耐磨探头7与全压扩容缓冲管1的下端相焊接；负压侧耐磨探头8与负压扩容缓冲管2的下端相焊接；全压侧耐磨探头7及负压侧耐磨探头8的劈尖角度与气流方向采用70°角度设计。

本发明的具体工作过程为：

当管内有气流流动时，迎风面受气流冲击，压力较高，其压力称为全压，背风侧的压力较低，称为静压，全压和静压之差称为压差，其大小与管内风速的平方成正比。

在工作时，带粉气流经过全压侧耐磨探头7及负压侧耐磨探头8后分别进入到全压扩容缓冲管1及负压扩容缓冲管2中对进行扩容、缓冲，对粉尘进行自然沉降，然后分别进入到弧形全压沉降管3及弧形负压沉降管4中对遗留粉尘二次沉降，确保通过全压传压管5及负压传压管6到差压变送器10中的气流中无煤粉介质，通过差压变送器10感知全压侧耐磨探头7及负压侧耐磨探头8处的差压信号，然后通过温度及流通面积修正，以计算管内风速。

在安装时，只需在被测管道上开孔，再将本发明固定在被测管道上。安装简单，不需要长距离敷设传压管，只需将两线制的变送器信号线连接到计算机或DCS系统即可进行流速和流量的组态计算，也可采用无线压力变送器，将信号通过无线网络传送到DCS系统。

本发明颠覆了传统带粉气流测量方法，采用硬质合金耐磨探头，并首次将硬质合金和碳钢或不锈钢采用激光焊接，采用一体化结构设计，彻底解决了电站锅炉带粉气流的测量的耐磨防堵难题，安装操作方便，适用新建大型火电机组的一次风等带粉气流测量，以及存量火电机组自动化及控制系统水平提升改造，在火电厂推广具有很好的经济效益。

以上仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明的保护范围之内。