三門(mén)峽設(shè)計(jì)方案綜述

1、2013二次風(fēng)風(fēng)量智能在線測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案南京伽爾智能科技有限公司研發(fā)部Andi workgroup 2013-9-01 1三門(mén)峽電廠 二次風(fēng)風(fēng)量 智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需 方：北京國(guó)電龍高科環(huán)境工程技術(shù)有限公司 供 方：南京伽爾智能科技有限公司 用戶方：三門(mén)峽電廠目錄1系統(tǒng)概述 41.1. 國(guó)內(nèi)電站鍋爐一二次風(fēng)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀 41.2 .電站鍋爐增設(shè)風(fēng)速風(fēng)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的益處 51.3 電站鍋爐風(fēng)速風(fēng)量在線監(jiān)測(cè)的難點(diǎn) 514伽爾智能科技解決方案一一JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)62利港電廠燃盡風(fēng)風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案 72.1. 工程技術(shù)參數(shù)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。22訂制化解決方案723選用測(cè)量裝置特點(diǎn)

2、82.4. JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成 92.5. JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要功能 92.5.1. 設(shè)計(jì)條件92.5.2. 主要功能及性能103. JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝技術(shù)要求 114供需雙方工作范圍 124.1供方承擔(dān)的任務(wù)和責(zé)任 124.2需方承擔(dān)的任務(wù)和責(zé)任 125供貨范圍136.質(zhì)量保證 14北京國(guó)電龍高科環(huán)境工程技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱需方）與南京伽爾智能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱供方）就三門(mén)峽電廠（以下簡(jiǎn)稱用戶方）鍋爐改造項(xiàng)目 二次風(fēng)風(fēng)量測(cè)量裝置，進(jìn)行了多次溝通交流。供方根據(jù)需方技術(shù)參數(shù)，確認(rèn)選用 性能可靠、差壓大、壓損小、能長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行的插入式多點(diǎn)等截面陣列

3、式風(fēng) 量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)后墻燃盡風(fēng)四個(gè)管道的監(jiān)測(cè)和二次風(fēng)風(fēng)量原有設(shè)備 的監(jiān)測(cè)，根據(jù)能量守恒原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)改造后的二次風(fēng)風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以確保二 次風(fēng)風(fēng)量投自動(dòng)，設(shè)計(jì)方案如下：1. 系統(tǒng)概述1.1. 國(guó)內(nèi)電站鍋爐一二次風(fēng)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀大量運(yùn)行實(shí)踐表明：鍋爐燃燒的安全性和經(jīng)濟(jì)性與一二次風(fēng)的調(diào)整有密切關(guān) 系。對(duì)于一次風(fēng)來(lái)說(shuō)，風(fēng)速過(guò)低易造成堵管、噴口著火距離過(guò)近甚至在一次風(fēng)管 內(nèi)燃燒，風(fēng)速過(guò)低易造成斷流、熄火放炮、送風(fēng)管磨損嚴(yán)重，風(fēng)速不均易造成燃 燒中心的偏移、局部結(jié)焦、鍋爐爆漏等，因此對(duì)于攜帶煤粉的一次風(fēng)檢測(cè)有著較 為嚴(yán)格的要求。對(duì)于二次風(fēng)來(lái)說(shuō)，配風(fēng)不當(dāng)會(huì)造成鍋爐燃燒效率降低、鍋爐結(jié)焦 和加劇爐膛出

4、口煙氣殘余扭轉(zhuǎn)等問(wèn)題。雖然電廠試驗(yàn)人員在新建鍋爐投運(yùn)前或每 次鍋爐大修后會(huì)認(rèn)真地對(duì)鍋爐進(jìn)行試驗(yàn)以調(diào)平配風(fēng)，但鍋爐經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行 后，當(dāng)初的調(diào)試設(shè)定工況就會(huì)改變，因此要滿足鍋爐維持良好的運(yùn)行狀態(tài)， 應(yīng)該 提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隨時(shí)調(diào)整的手段。目前國(guó)內(nèi)燃煤電廠的鍋爐運(yùn)行風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速 （量）缺乏有效的監(jiān)測(cè)，運(yùn)行操 作幾乎都是運(yùn)行人員根據(jù)總風(fēng)壓、風(fēng)機(jī)電流和調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度、給粉機(jī)轉(zhuǎn)速、一二 次風(fēng)靜壓等參數(shù)來(lái)組織和調(diào)整燃燒。然而眾所周知，由于各風(fēng)管上靜壓的大小隨 著風(fēng)管的長(zhǎng)短、彎頭的多少、風(fēng)門(mén)擋板的開(kāi)度大小等因素的變化， 會(huì)變得各不相 同，各風(fēng)管的靜壓變化相當(dāng)大，靜壓的大小不能直接反映管內(nèi)風(fēng)速（量）的大小， 因此利

5、用傳統(tǒng)的靜壓測(cè)量?jī)x表很難合理地指導(dǎo)鍋爐運(yùn)行，直接影響鍋爐燃燒穩(wěn)定 性、經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性。另外，由于系統(tǒng)最關(guān)鍵的測(cè)量裝置的防堵防磨技術(shù)的障礙， 導(dǎo)致測(cè)量裝置易 磨損，使用壽命短以至經(jīng)常要更換，在生產(chǎn)中的運(yùn)行維護(hù)工作量極大，使得該類(lèi) 型系統(tǒng)在電站鍋爐遲遲不能得到大量應(yīng)用。1.2. 電站鍋爐增設(shè)風(fēng)速風(fēng)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的益處使鍋爐配風(fēng)合理，燃燒比較穩(wěn)定，可有效地降低排煙溫度、降低飛灰含碳量、 降低煤粉的機(jī)械及化學(xué)不完全燃燒熱損失，提高鍋爐效率。能合理地調(diào)整風(fēng)粉比例。將一次風(fēng)管道系統(tǒng)中的阻力調(diào)平后， 各一次風(fēng)管內(nèi) 的流速大小能間接地反映出管內(nèi)煤粉濃度的大小。 若某一管內(nèi)煤粉濃度增加，由 于輸送煤粉的阻力

6、增加，則管內(nèi)風(fēng)量就會(huì)降低，反之，就會(huì)升高。能有效地防止堵管或斷粉現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)某一次風(fēng)管內(nèi)煤粉濃度過(guò)大，流速 降低出現(xiàn)堵管跡象，或管內(nèi)煤粉濃度過(guò)稀，流速過(guò)大出現(xiàn)斷粉跡象時(shí)，司爐能依 據(jù)風(fēng)速風(fēng)量的變化作出正確的判斷。能有效地控制鍋爐燃燒火焰中心，防止鍋爐局部結(jié)焦，同時(shí)也能有效地防止 火焰偏斜，降低爐堂出口兩側(cè)煙溫的偏差。防止水冷壁及過(guò)熱器爆管。對(duì)直流燃燒器，能合理地確定一、二次風(fēng)匹配比率以及二次風(fēng)上、中、下各 層的配風(fēng)情況，是正塔型、倒塔型、或是束腰型等配風(fēng)方式司爐能一目了然。對(duì)旋流燃燒器，每一個(gè)燃燒器的合理風(fēng)煤配比就顯得尤為重要，有了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就能使每個(gè)旋流燃燒器都能在配風(fēng)較好的狀況下運(yùn)行。1

7、.3. 電站鍋爐風(fēng)速風(fēng)量在線監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)由于氣固兩相流的復(fù)雜性，電站鍋爐風(fēng)速風(fēng)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用面臨著一 些問(wèn)題：（1）系統(tǒng)管路受限于空間位置，往往不能滿足流量?jī)x表對(duì)直管段長(zhǎng)度的要 求。（2）測(cè)量設(shè)備在氣固兩相流環(huán)境中長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，必須要防堵，不用采 用定期反吹等手段就可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的免維護(hù)要求。（3）為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，測(cè)量設(shè)備必須要耐磨。只有測(cè)量設(shè)備在長(zhǎng)期 運(yùn)行過(guò)程中，取壓裝置不產(chǎn)生任何變形、磨損，才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，才能為 鍋爐的燃燒提供有用的運(yùn)行參考參數(shù)。(4) 必須保證測(cè)量設(shè)備的低壓損，減小對(duì)管道原有風(fēng)阻的影響。在一次風(fēng) 管道中，由于已經(jīng)根據(jù)風(fēng)阻調(diào)平每管的速度，所以安裝測(cè)量設(shè)備后

8、，要保證原有 的運(yùn)行狀況。因此，燃煤電廠迫切希望安裝一種實(shí)用、運(yùn)行可靠的電站鍋爐風(fēng)速風(fēng)量在線 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。1.4. 伽爾智能科技解決方案一一JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)南京伽爾智能科技有限公司開(kāi)發(fā)的 JRW係列電站鍋爐風(fēng)速風(fēng)量智能在線監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)，高穩(wěn)定性、高精度，并且成功地解決了堵管和磨損兩大技術(shù)難題?？稍?DCS!生成鍋爐風(fēng)粉實(shí)時(shí)參數(shù)顯示，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)管的一、二次風(fēng)速風(fēng)量、風(fēng)溫、 動(dòng)壓值，使鍋爐燃燒中重要參數(shù)得到有效實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 使得運(yùn)行調(diào)整和故障診斷有 據(jù)可依。為提高運(yùn)行重要性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化，提供了有效 可靠的手段，很好地滿足了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的需要。經(jīng)運(yùn)行實(shí)踐后，鍋爐運(yùn)行

9、 人員深感滿意。在國(guó)內(nèi)多家電廠不同容量、不同類(lèi)型的鍋爐上得到良好的應(yīng)用，防堵塞防磨 損，保用兩個(gè)大修周期(8年)，無(wú)需對(duì)風(fēng)速風(fēng)量傳感器進(jìn)行吹掃，受到用戶的 一致好評(píng)，已成為免維護(hù)產(chǎn)品。2. 三門(mén)峽電廠二次風(fēng)風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案2.1.訂制化解決方案通過(guò)對(duì)三門(mén)峽電廠燃盡風(fēng)管路和二次風(fēng)管路的分析， 鑒于實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)要 求的分析，考慮二次風(fēng)量投自動(dòng)的問(wèn)題，在垂直管道上安裝風(fēng)量測(cè)量裝置的缺點(diǎn) 是測(cè)量少，波動(dòng)不穩(wěn)定，容易堵塞，對(duì)電廠二次風(fēng)風(fēng)量投自動(dòng)帶來(lái)很大的問(wèn)題， 基于此考慮，我司通過(guò)反復(fù)研究圖紙，最終確定的方案是：在本次燃盡風(fēng)風(fēng)量測(cè) 量改造中，推薦采用水平管段安裝方式，并且在二次風(fēng)道的前端（

10、后墻燃盡風(fēng)） 加裝四套燃盡風(fēng)風(fēng)量測(cè)量裝置，在保證原有二次風(fēng)風(fēng)量測(cè)量裝置正常投用的前提 下，根據(jù)能量守恒定理，求出改造后的二次風(fēng)風(fēng)量，（改造后Q希墻燃盡風(fēng)風(fēng)量Q+改造前的二次風(fēng)風(fēng)量Q）,并且考慮到原有二次風(fēng)風(fēng)量的穩(wěn)定性能，我司建 議原有二次風(fēng)風(fēng)量測(cè)量裝置安裝位置后移， 最終設(shè)計(jì)方案如下：（1）針對(duì)后墻風(fēng)箱的管道尺寸，水平直管段長(zhǎng)度1461mn和1294mm我司 設(shè)計(jì)采用等截面多點(diǎn)插入式自清灰風(fēng)量測(cè)量裝置， 根據(jù)管道的大小和考慮壓損的 情況下，每套裝置設(shè)8個(gè)取樣點(diǎn)來(lái)完成對(duì)燃盡風(fēng)管道的風(fēng)量測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控， 保證測(cè)量的準(zhǔn)確度；（2）每套設(shè)備均加裝了穩(wěn)壓系統(tǒng)和自清灰系統(tǒng)，保證設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下輸 出數(shù)據(jù)

11、的穩(wěn)定性和可靠性，并且起到防堵的作用；(3) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易圖如下：后墻風(fēng)箱燃盡風(fēng)風(fēng)量測(cè)量裝置簡(jiǎn)易圖:2.3.選用測(cè)量裝置特點(diǎn) 等截面多點(diǎn)矩陣靠背式風(fēng)量測(cè)量裝置對(duì)于大風(fēng)道風(fēng)量的測(cè)量，為解決單測(cè)點(diǎn)易造成測(cè)量不準(zhǔn)的問(wèn)題， 在大風(fēng)道截 面上采用等截面多點(diǎn)測(cè)量技術(shù)，將多個(gè)測(cè)量探頭有機(jī)組裝在一起，正壓側(cè)與正壓 側(cè)相連，負(fù)壓側(cè)與負(fù)壓側(cè)相連，采用對(duì)風(fēng)道進(jìn)行等面積劃分出具有代表性的區(qū)域， 分別測(cè)量出每個(gè)區(qū)域的壓差。然后將所有的總壓匯集到一起，同時(shí)將所有的靜壓 匯集到一起，得到整個(gè)風(fēng)道的平均壓差，引至智能變送器，輸出表示動(dòng)壓的標(biāo)準(zhǔn) 信號(hào)至集散控制系統(tǒng)，再經(jīng)過(guò)參數(shù)補(bǔ)償和數(shù)學(xué)運(yùn)算即可得到風(fēng)量， 也可以由智能 變送器直接輸

12、出表示風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過(guò)這種方案可以比較準(zhǔn)確地反映出風(fēng)道 的流量。如右圖所示。該測(cè)量裝置主要應(yīng)用在二次風(fēng)總風(fēng)量、二次風(fēng)分風(fēng)道、燃盡風(fēng)、磨煤機(jī)入口 一次風(fēng)量（水平風(fēng)道）、冷一次風(fēng)總風(fēng)量、熱一次風(fēng)總風(fēng)量等測(cè)量場(chǎng)合，具有如 下特點(diǎn)：（門(mén)總壓取壓管的取壓口優(yōu)化設(shè)計(jì)，兼顧高取壓效能、防止堵塞和保護(hù)靜 壓取壓管的作用。（2）特別設(shè)計(jì)的防堵元件借助測(cè)量介質(zhì)的動(dòng)能進(jìn)行取壓管道的全壁實(shí)時(shí)清 灰，無(wú)需反吹掃裝置。采用擺錘原理充分吸收檢測(cè)介質(zhì)的動(dòng)能， 確保在不同工況 下防堵元件都能正常工作。（3）采用等截面多點(diǎn)矩陣測(cè)量探頭，保證在短直管段、流場(chǎng)紊流情況下的 高精度流量測(cè)量。（4）特別設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)使壓損可以忽略不計(jì)。

13、（5）冷態(tài)標(biāo)定和熱態(tài)溫度壓力補(bǔ)償技術(shù)有效提高了測(cè)量精度。2.4. JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成南京伽爾智能科技有限公司的JRWC風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由測(cè)速裝置、微差壓變送器、DCS或監(jiān)測(cè)主機(jī)組成，結(jié)構(gòu)如下:鳳管一犧1側(cè)速裝置殺羞壓變送器DCS或 監(jiān)測(cè)主機(jī)2.5.JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要功能2.5.1. 設(shè)計(jì)條件適用于不同燃燒方式（四角噴燃、對(duì)沖式等）、不同制粉方式（倉(cāng)儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉、倉(cāng)儲(chǔ)式乏氣送粉、直吹式等）和不同空氣預(yù)熱器類(lèi)型（回轉(zhuǎn)式、管式等），充分考慮了測(cè)量環(huán)境易堵塞、易磨損、工況變化大的特點(diǎn)，測(cè)量精度滿足國(guó)家測(cè)量?jī)x器儀表的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2.52主要功能及性能（1）長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)燃盡風(fēng)風(fēng)

14、道的風(fēng)速、風(fēng)量、差壓、溫度等值，數(shù)據(jù)精確 可靠。（2）燃盡風(fēng)風(fēng)管風(fēng)速（m/s），同時(shí)用棒狀圖和數(shù)字顯示。（3）燃盡風(fēng)溫度，同時(shí)用棒狀圖和數(shù)字顯示。（4）燃盡風(fēng)管風(fēng)量（m3/s），同時(shí)用棒狀圖和數(shù)字顯示。（5）當(dāng)風(fēng)速、風(fēng)溫在其上下限范圍內(nèi)時(shí)，棒狀圖顯示為綠色，超過(guò)上限范 圍，棒狀圖顯示為藍(lán)色以示報(bào)警。（6）進(jìn)行堵管、斷粉、煤粉自流等故障診斷提示。（7）幫助進(jìn)行燃燒調(diào)整和特性試驗(yàn)。（8）技術(shù)指標(biāo)測(cè)量精度 土 1 %防堵耐磨免吹掃保持兩個(gè)大修周期不需維護(hù)（2）在測(cè)量裝置安裝處安裝測(cè)溫元件。3. JRWQ風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝技術(shù)要求（1）大風(fēng)道測(cè)量裝置具有均壓功能，一般只要求直管段長(zhǎng)度不小于管道的

15、當(dāng)量直徑即可。裝置應(yīng)安裝在燃盡風(fēng)風(fēng)管水平直管段上，垂直于現(xiàn)有風(fēng)管（3）測(cè)量裝置根據(jù)被測(cè)燃盡風(fēng)管管徑選定, 測(cè)量裝置斜剖口正對(duì)迎風(fēng)側(cè)，中心線與管道中心 線一致。（4）測(cè)量裝置與引壓管之間最好采用焊接連 接，防止風(fēng)管內(nèi)灰塵產(chǎn)生堵管。（5）安裝要求保證整個(gè)引壓管路密閉性良 好，無(wú)漏點(diǎn)。安裝完成后要做嚴(yán)密性試驗(yàn)以確保 密閉性。（6）測(cè)量裝置引壓管與變送器柜引壓管一 一對(duì)應(yīng)接好，注意正壓側(cè)與負(fù)壓側(cè)亦一一對(duì)應(yīng)。（7）所有連接端（測(cè)量裝置側(cè)、變送器側(cè)、中間連接部分）均要求加墊片 擰緊，不能出現(xiàn)泄漏。（8）溫度傳感器與DCS系統(tǒng)之間的連接電纜必須使用4芯屏蔽電纜（9）變送器至DCS系統(tǒng)之間的連接電纜必須使用4

16、芯屏蔽電纜（10）電纜線穿管敷設(shè)過(guò)程中，務(wù)必注意不得將電纜拉傷、破損或短路、斷 路等，全部線路不可有外露部分，橋架外的部分必須穿鋼管4供需雙方工作范圍4.1供方承擔(dān)的任務(wù)和責(zé)任4.1.1貝貞本項(xiàng)H的全部技木支持；4.1.2負(fù)責(zé)測(cè)量裝置探頭的設(shè)計(jì)制造，指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)組態(tài)；4.1.3提供風(fēng)速風(fēng)量測(cè)量裝置的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，配合需方完成DCS組態(tài)；4.1.4負(fù)責(zé)提供本項(xiàng)目設(shè)備的安裝指導(dǎo)；4.1.5提供風(fēng)速風(fēng)量測(cè)量裝置使用維護(hù)的技術(shù)培訓(xùn)、系統(tǒng)使用維護(hù)和操作說(shuō)明;4.1.6負(fù)責(zé)測(cè)量裝置流速系數(shù)的標(biāo)定；4.1.7對(duì)所供設(shè)備實(shí)行三包；4.1.8保證常年供應(yīng)需方所需備件。4.2需方承擔(dān)的任務(wù)和責(zé)任4.2.1負(fù)責(zé)本

17、項(xiàng)目設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝及所需標(biāo)定孔開(kāi)設(shè)；4.2.2負(fù)責(zé)在DCS中提供20路420mA模擬量輸入通道；4.2.3負(fù)責(zé)在DCS中提供磨煤機(jī)出口溫度測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)；4.2.4配合風(fēng)速風(fēng)量測(cè)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；4.2.5提供鍋爐的有關(guān)技術(shù)資料及圖紙；4.2.6負(fù)責(zé)DCS計(jì)算公式和畫(huà)面組態(tài)；4.1.7屏蔽電纜RVVP/0.75mm安裝完成；4.2.8對(duì)供方的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)予保密，不得向第三者泄密。5供貨范圍供貨范圍包括：提供風(fēng)量智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)配套設(shè)備 （含測(cè)量裝置、引壓管、變送器的選型、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝和調(diào)試及驗(yàn)收等）及相應(yīng)的技術(shù)服務(wù)和培訓(xùn)。系統(tǒng)用途主要對(duì)燃盡風(fēng)提供真實(shí)風(fēng)速高低、風(fēng)量大小及其均勻性等直觀量化的有效監(jiān)測(cè)。風(fēng)速風(fēng)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接進(jìn)入原有的 DCS系統(tǒng)供貨清單序號(hào)產(chǎn)品名稱產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量備注1風(fēng)量測(cè)量裝置2套帶安裝所需所有附件2風(fēng)量測(cè)量裝置2套帶安裝所需所有附