神华国华孟电#1炉二次热风母管流量异常偏低问题的解决

神华国华孟电#1炉二次热风母管流量异常偏低问题的解决

李信

（山西漳泽电力长治发电有限责任公司山西省长治市046021）

摘要：本文通过对神华国华孟电#1炉二次热风母管流量异常偏低的现象，经过多次检查，多方讨论分析、论证，最终目标确定、彻底解决。测量准确，自动控制安全的投入，降低人员的劳动强度，达到节能降耗的目的。

关键词：二次风量；风道；直管段；风量测量；运行经济性

锅炉送风自动调节是燃烧自动调节的基本组成部分，送风调节系统的工作好坏，直接影响炉膛的空气过剩系数的变化也就是排出烟气的含氧量。而送风调节技术的关键是空气流量测量。锅炉燃烧工况的经济性主要取决于风煤比是否适当，所以锅炉送风量的检测对于锅炉运行的经济性有着重要的意义。因此对入炉空气的准确测量已摆到十分重要的位置。

电站锅炉的风管风道直管段一般比较短，管道截面积上的流场很不均匀，有的部位甚至有回流产生。而且现在电站锅炉大多采用回转式空气预热器，受热面元件上积灰被加热的热风带到送风里，当锅炉启、停炉时，冷、热态的变化所形成的水气与测风装置感压管路中的灰尘会形成硬块，很难清除。

神华国华孟电#1炉二次热风母管流量装置就遇到这样的问题。

一、原热二次风母管流量装置简介

神华国华孟津发电责任有限公司由神华集团与华阳投资（香港）有限公司以51%和49%的股权合资经营的一座2*600MW超临界燃煤发电厂。工程于2008年4月开工建设，两台机组于2011年3月、8月相继投入运行。#1炉A/B侧热二次风母管流量测量装置安装的是西安中航制造的“GDWZL50CLBIBZX050608插入型多喉径风量测量装置，运行一年多比较稳定正常。

二、异常偏低问题的发生

#1炉二次风母管流量自2012年12月29日起持续出现偏低、波动的现象（相同机组负荷下），依照定期工作（二次风流量每周吹扫一次）对正负压侧导压管进行吹扫，吹扫后流量值不但没有明显的改观，而且有时还出现不增反降的现象。

随后对二次风母管流量数据进行对比如下：

1）、400MW机组负荷下：

A侧风量：从2012年12月25日的508吨低至2013年元月4日的455吨。下降53吨。

B侧风量：从2012年12月25日的583吨低至2013年元月4日的488吨。下降95吨。

2）、600MW机组负荷下：

A侧风量：从2012年12月25日的634吨低至2013年元月4日的589吨。下降45吨。

B侧风量：从2012年12月25日的727吨低至2013年元月4日的652吨。下降75吨。

从以上数据看，二次风流量影响到二次风量的控制，即送风机出力增加，真实风量增加而二次风流量测量显示偏低，氧量偏高。锅炉总风量由A、B侧二次风量计算得出，锅炉总风量低于25%BMCR触发锅炉保护。

三、二次风流量异常风险预控措施

针对热二次风母管流量测点吹扫后降低的异常，经和西安中航流量计设备厂家了解，仪控专业多方检查，初步判断是流量测点正压侧堵塞所致，为了维护机组稳定运行，经讨论，暂采取以下措施：

1、热二次风流量正、负压侧管路每周吹扫一次，若吹扫后流量升高或不变，则维持该频次，若吹扫后流量降低，则暂停。

2、请运行人员连续监视热二次风流量测点变化情况，若出现风量突变，立即把风机解至手动，机组切至TF。

3、若相同负荷工况下风量测点出现缓慢升高或降低现象，应通过风量修正保持正常的氧量值。

4、适逢恰当时机彻底解决。

四、问题的分析研究

经过调研，采用南京瓦特科技有限公司FL系列多点式自清灰测量装置，能彻底解决含尘气流风速测量装置的信号堵塞问题。其本身具备的自清灰和防堵塞功能，可以确保长期测量的准确性，及时反映风量的大小，且压力损失小，节约送、引风机电量，可取得良好的经济效应。具体有如下几方面作用：

1、使锅炉配风合理，燃烧稳定，可有效地降低排烟温度、降低飞灰含碳量、降低煤粉的机械及化学不完全燃烧热损失，提高锅炉效率。

2、可以确保长期测量的准确性，大大提高锅炉的自动投入率。

3、能有效地控制锅炉燃烧火焰中心，防止锅炉局部结焦，防止火焰偏斜，降低炉膛出口两侧烟温的偏差，防止水冷壁及过热器爆管。

4、节约风机电量，取得好的经济效应。

所以决定将A/B侧热二次风流量测量装置更换为南京瓦特科技有限公司FL系列多点式自清灰测量装置，DCS控制逻辑中对热二次风风量计算公式按照设计厂家要求进行优化修改，彻底解决二次风母管流量偏低、波动的现象。

五、装置改造，问题解决

1、施工位置：#1机组锅炉50米。

2、工作步序：开工前装置及工具准备→办理工作票→装置搬运及安装→装置的固定焊接→导压管连接→流量公式修改→回路测试→验收完工。

3、安全技术措施：

1）、准备好所需工具、材料，做好安全交底。

2）、搭设脚手架，使用前需要经专业安全人员签字确认。

3）、施工架搭设须严格按照安规规定，施工架子牢固，爬梯梯级合适。

4）、提前办理动火票，通知消防人员、有关人员到场监护。

5）、防止人员触电，开关处悬挂“禁止合闸，有人工作”警示牌。

4、施工：

1）、编制设备变更申请。

2）、开始前办理工作票，做好防范措施。

3）、在二次风箱上部开口，安装测量装置。

4）、风量测量装置安装说明：

测量装置安装在管道内，迎风面受气流冲击，气流迎面压力较高，其压力称为“全压”，背风侧为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，测量出差压的大小，就能正确测出管内风量。

由于风道截面比较大，直管道段比较短，仅一个测量点是不够的，所以将许多个测量点有机地组装在一起，正压侧与正压侧相连，负压侧与负压侧相连，正、负压侧各引出一根总的引压管，分别与差压变送器的正、负端相连，测得截面的平均速度。

5）、风量测量装置风量计算书：

风量设计计算数学模型为：

G=0.3005K•AÖΔP(101325+Px)/(273+t)（t/h）

式中：G——被测气体质量流量，单位t/h；

K——风量测量装置流量系数

A——通流面积，单位m2；

ΔP——风量测量装置输出差压，单位Pa;

t——被测气体温度，单位℃。

Px——被测气体管内的压力,单位Pa;

5、现场校验：

现场校验采用符合标准的高精度仪器，在风道的截面上应用网格法测量多点的流速，经计算得到风道截面的平均流速。

现场校验步骤如下：

1）、DCS或相关仪表正常，差压变送器校验完毕，零点准确；

2）、按运行规程启动有关的风机和辅助设备；

3）、设置各风门、挡板开度，维持炉膛压力在允许范围内；

4）、将被校验风道的风量调整到额定运行工况的90～100%；

5）、维持运行工况与参数不变，通知试验人员开始测试，记录防堵阵列式风量测量装置的输出差压或DCS及相关仪表示值,同时记录风机电流；

6）、分别调整风量至额定运行工况的75%和50%，工况稳定后继续测试,直到试验结束；

7）、在试验中如遇特殊情况，立即中断试验；

8）、将试验数据进行计算处理，给DCS提供数学模型；

9）、编写试验报告等。

结束语

FLⅡ-16风量测量装置改造两年以来，测量准确、平稳，彻底解决了含尘气流风量测量装置的信号堵塞问题，做到长期运行免维护。风量测量装置性能稳定，调节线性好，自动控制能长期、安全的投入，降低运行人员及维护人员的劳动强度。对整个风道流体的压力损失几乎没有，节能效果十分显著，且维护方便。从而保证了机组安全稳定经济运行。