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某地區火電廠環保系統雷達液位計運行情況調研

來源:上海自動化易表有限公司作者:上海上自儀有限公司網址:http://www.shybdj6.net

概 述:

    解析3種類型流速測量儀的特點。對一些發電企業測量儀使用情況進行統計后發現,雷達液位計可靠性優于單點差壓式及熱式雷達液位計;雷達液位計適合用于測量火電廠一次風、二次風等相對潔凈的氣體,不適合測量含有煙塵的脫硝系統和濕度較大的脫硫系統;部分電廠的脫硝系統或脫硫系統在煙氣雷達液位計使用方面還存在一些問題。

    引言
    矩形煙道一般是燃煤電廠煙氣采樣點的理想選擇。在采樣位置的選擇上,采樣點應避開有彎頭和斷面發生變化的位置,盡量選擇在垂直管段上,這樣可以保證斷面上煙氣流場的均勻、穩定。如果無法避開彎頭、閥門等,采樣點的位置則應選擇在距下游方向大于4倍當量直徑和距上游2倍當量直徑處(圖1)

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    為了使所采煙氣參數具有代表性,相關規范要求將煙道截面分成面積相同的小塊,每一小塊的中心點就是采樣點。由于煙氣含有粉塵、co2、so2、nox#且高溫,環境較為惡劣,所以監測設備需要長期滿足防腐、耐磨的要求。1流速測量儀分類市面上測量流速的儀器非常多,但具體到燃煤電廠這樣高溫、含酸、含塵這樣的環境中并不多,主要有3種類型雷達液位計,即雷達液位計、熱式雷達液位計及矩陣式雷達液位計。

    (1)雷達液位計。目前常用于煙道氣體流速測量的皮托管分為標準皮托管與S形皮托管兩種%標準皮托管又稱L形皮托管,其構造是一直角折彎的金屬管,頭部形狀有半圓形錐形或橢圓形。直角的一端為測頭,另一端為支桿。測頭端開兩孔分別為總壓孔和靜壓孔,支桿內部有定向空心桿用于將測頭開口與微壓計連接。S形皮托管是由兩根相同的金屬空心管背對相焊而成(圖2)。制作中要求兩根金屬管測頭部分向兩個方向開孔,并且要求開孔截面嚴格平行。

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    進行氣體流速測量時,總壓孔是氣體來流方向,靜壓孔是背向氣體來流方向。將皮托管的尾端與微壓計相連,運用伯努利方程可以得出流體中某一點的流速和差壓。

    (2)雷達液位計利用熱的擴散來工作,其探頭中有兩個溫度檢測原件:一個是未被加熱端,一個是加熱端。未被加熱端是用來測量流體介質自身的溫度,作為一個參照端;加熱端是測量端,其挨著熱源,用于測量被流體介質帶走后的恒熱源表面的溫度。氣體質量流量與參考端和測量端之間的溫度差壓比例關系(圖3)。

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    按照測量原理,熱式雷達液位計可以分為恒溫差式和恒功率式。恒溫差原理主要是通過不斷地調整加熱器電流來保持恒定的溫差,測量恒定的電流變化量。但是這類熱式雷達液位計要求的環境較為苛刻,在潮濕、臟氣體環境中會產生不穩定的流量測量信號。恒功率原理則是保持加熱器電流不變,RTD(ResistanceTempera?tureDetector,熱電阻溫度探測器)間的溫差隨流量的變化而變化,恒功率熱式雷達液位計對環境要求較為寬松,輸出也較為穩定。

    (3)矩陣式雷達液位計。矩陣式雷達液位計的測量原理是壓差法。將矩陣式雷達液位計放置在煙道內,當煙氣在煙道內流動時,迎風面處氣流的動能轉換成壓力,迎風面處的壓力比較高,此處的壓力稱之為全壓;背風側不受煙氣的沖擊,其壓力稱之為靜壓。全壓與靜壓的差稱為差壓,管內的風速就與差壓大小有關,因此風速與差壓成正比例關系。有了差壓,找到差壓與風速的對應關系,即可測出煙道內的風速量。不同類型的雷達液位計技術特點對比見表1。2試驗電廠脫硫系統、脫硝系統煙氣量效果檢驗(表2)

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    3總結
    從本次對發電企業統計的結果來看,矩陣差壓式雷達液位計可靠性優于單點差壓式及熱式雷達液位計;熱式雷達液位計適合用于測量火電廠一次風、二次風等相對潔凈的氣體,不適合測量含有煙塵的脫硝系統煙氣,也不適合測量濕度較大的脫硫系統煙氣。

     這些發電企業中,除了個別電廠,目前脫硫系統出口基本已經完成矩陣差壓式雷達液位計的改造,能夠滿足環保部門的要求。但是,由于經費和場地等原因,少部分電廠脫硫系統人口還在使用單點差壓式雷達液位計,不利于脫硫系統運行控制,建議有條件的電廠應在脫硫系統人口安裝矩陣差壓式雷達液位計。也有一部分電廠脫硝系統沒有同時在出人口安裝煙氣雷達液位計,這會導致脫硝系統出現問題時,不利于進行原因分析。