補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置安裝調(diào)試

補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置安裝調(diào)試l=J|==|作者：李浩蔣浩張偉良來源：《科技視界》2013年第4期李浩蔣浩張偉良（中國十七冶集團(tuán)有限公司冶金工程技術(shù)公司電三處，安徽馬鞍山243000）【摘要】本文以某鋼鐵廠爐頂壓力測量采用補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置安裝與調(diào)試為例，介紹了爐頂測量技術(shù)在冶金行業(yè)的優(yōu)點以及安裝、調(diào)試的關(guān)鍵步驟，并強(qiáng)調(diào)了補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置在冶金行業(yè)施工中的注意事項?！娟P(guān)鍵詞】防堵吹掃裝置；補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防；安裝；調(diào)試0引言目前鋼廠的防堵取壓一般采用常規(guī)的防堵取樣器，如花瓶式的內(nèi)置三層防堵機(jī)構(gòu)的取樣器、自清灰（靜、動壓）取樣器和連續(xù)吹掃防堵裝置等等，這些產(chǎn)品在防堵取壓上雖有一點效果，但不很明顯，還是經(jīng)常要出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，尤其在高爐生產(chǎn)運(yùn)行中，其爐內(nèi)壓力測量的準(zhǔn)確程度直接影響高爐安全生產(chǎn)，一旦堵塞將給高爐的安全運(yùn)行帶來一定的影響，針對工程中經(jīng)常遇到的問題，我單位在爐頂壓力檢測的重要參數(shù)采用了補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置，該裝置與傳統(tǒng)的防堵測量裝置相比，體現(xiàn)在以下方面：1）利用流體力學(xué)的動壓補(bǔ)償方法，真實地在線反映各測點的壓力值；2）吹掃的壓力大于被測的壓力，徹底解決了多粉塵和高溫狀態(tài)下壓力測量管路的堵塞和燒毀現(xiàn)象；3）采用了調(diào)壓穩(wěn)壓器，可對鋼廠內(nèi)提供的氣源進(jìn)行穩(wěn)壓，確保流量控制器輸出流量的穩(wěn)定，并能達(dá)到長時間的可靠運(yùn)行；4）不需進(jìn)行人工吹掃，大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度。1裝置結(jié)構(gòu)原理及硬件組成補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置有二大部分組成：恒氣流控制箱和壓力吹掃取樣器，該裝置即適用于靜壓測量，也適用于差壓測量。由于該裝置利用外部微量的氣源壓力大于設(shè)計爐內(nèi)壓力，不斷對爐內(nèi)充氣，保證了取樣器的暢通，避免了被燒毀的現(xiàn)象，如圖1所示：2裝置安裝與調(diào)試2.1裝置安裝（圖2）■?4H：ill■?4H：illfl由于補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置安裝要求質(zhì)量極高，其質(zhì)量的高低直接影響參數(shù)檢測的真實性，因此我單位在安裝過程中積極與鋼廠內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員共同研究，參照設(shè)計規(guī)范、翻閱相關(guān)資料，總結(jié)了諸多方面注意事項：2.1.1恒氣流控制箱內(nèi)含有調(diào)壓穩(wěn)壓器，采用掛壁式安裝并應(yīng)與水平面垂直安裝，確保流量控制器正常指示，安裝過程中不得隨意調(diào)節(jié)減壓器和流量控制器。2.1.2吹掃取樣頭一般與水平面傾斜角大于30度，爐膛外側(cè)高于爐膛內(nèi)側(cè)，吹掃取樣頭前端縮回爐墻內(nèi)保溫層20-50mm。2.1.3管路連接應(yīng)采用中14*2的無縫鋼管，不銹鋼管或金屬軟管，B1處的水平管路應(yīng)滿足1：10~1：30的坡度之間，避免管路內(nèi)產(chǎn)生水珠對測量值的誤差。2.1.4對連接（焊接）的管路進(jìn)行吹掃，用壓縮空氣將管內(nèi)的垃圾、塵埃吹掃干凈，確保管路內(nèi)清潔。2.1.5對完工的管路連帶設(shè)備進(jìn)行壓力試驗，確保管路間有焊接的地方一定要焊好無漏氣現(xiàn)象，連接部分加密封墊以確保各接點無漏風(fēng)現(xiàn)象。避免了爐內(nèi)高溫氣體外泄燒毀設(shè)備及高爐煤氣泄露施工的發(fā)生。圖2設(shè)備安裝圖2.2裝置調(diào)試2.2.1設(shè)備的靜態(tài)調(diào)試：爐頂壓力為0時，對防堵裝置調(diào)試為靜態(tài)調(diào)試。根據(jù)防堵裝置安裝的位置決定反吹掃空氣壓力和反吹掃空氣流量，一般壓力為0.1-0.2Mpa,正壓區(qū)為1.5-2m3/h,負(fù)壓區(qū)為1-1.5m3/h,應(yīng)在不堵塞條件下，盡量減少空氣流量。在吹掃器的取壓口接入。型管，當(dāng)顯示壓力為正時，順時針調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺栓，使壓力顯示為0，調(diào)試結(jié)束后需對調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行密封處理。取下U形管，關(guān)閉控制箱，調(diào)整結(jié)束。2.2.2設(shè)備的動態(tài)調(diào)試（圖3）TOC\o"1-5"\h\z|1*'Jr*|M?.JE兩]IfL]蘭J|WWM—BEIMS?|7Mlla■&Bit―竺ifi1"n~如.皿?！安穦營ME化乎|I心官K*IMjcwie]E￥|3功衣閱博方杰當(dāng)鍋爐處于工作狀態(tài)時的調(diào)試，為動態(tài)調(diào)試。動態(tài)調(diào)試見下圖。動態(tài)調(diào)試接入。型管時，一定要使測壓管處于反吹狀態(tài)，否則爐內(nèi)灰塵由于爐內(nèi)的正壓作用，從測壓管吹出，造成系統(tǒng)阻塞。3裝置測量原理說明從壓力變送器取樣口至吹掃口之間，由于氣體流動產(chǎn)生的壓差為△?,流動氣體的重度為Y，該段空氣流速為V,空氣阻力系數(shù)為；，變送器取樣品壓力為PA,吹掃管口壓力為PB,貝lJ：^P=Y*；*V2/2g-見圖二中△?曲線PA=PB+M從上式可看出，氣體因壓力變化會引起氣體流量的變化和AP的改變。氣體因壓力變化會引起氣體流量的變化和△?的改變。在常規(guī)的吹掃方法中為保證測量精度只能選用較小的流量，因而很容易引起堵塞和燒毀；如加大流量，變送器又要產(chǎn)生零點偏移，這時只得采取變送器和顯示儀表調(diào)零的方法，因而引起顯示系統(tǒng)混亂，在運(yùn)行中出現(xiàn)問題也很難校正；調(diào)壓閥，流量控制器的故障和偏差將直接影響測量的精度，日常維護(hù)工作量相當(dāng)?shù)拇?，如果沒有壓力補(bǔ)償就出現(xiàn)以上情況。為克服有上述弊病，提高測量的精度，在系統(tǒng)中加入了壓力補(bǔ)償裝置，設(shè)補(bǔ)償壓力為Pb補(bǔ)償后壓力為Pc使Pb=-y*；*V2/2g見圖一中Pb曲線PC=Pb+^P見圖一中Pc曲線。由于Pc在圖中3-3直線左側(cè)近似為零，變送器取樣口點的壓力PA就等于吹掃管口壓力為PB。由于Pb隨流量而變化，PA值不受氣源壓力、氣體流量變化的影響。系統(tǒng)裝置中任何元件出現(xiàn)故障和損壞不影響系統(tǒng)的正常工作。圖4中1-1直線右側(cè)為不堵塞區(qū)，即流速大于7米/秒。圖4中2-2直線右側(cè)為不燒毀區(qū)，即流速大于9.5米/秒。圖4中3-3直線左側(cè)為補(bǔ)償線性區(qū)，一般應(yīng)大于2-2直線與3-3直線或1-1直線與3-3直線間選取流量。本裝置的原理為在吹掃管上連接一個補(bǔ)償裝置，改變補(bǔ)償裝置中螺栓與取樣口之間的距離，即可改變氣體通過的截面，使氣體的動壓與氣體流過吹掃管所產(chǎn)生的阻力相等，測量取樣點的壓力即為爐內(nèi)真實壓力。設(shè)A-A處、B-B處的過截面分別為S1、S2;壓力分別為P1、P2；流速分別為V1、V2；高度分別為h1、h2；P為氣體密度；A-A截面至B-B截面間管路阻力系數(shù)為E;阻力消耗能量為W。則根據(jù)伯努利方程（圖5）：P1+pV12/2+Pgh1=P2+pV22/2+Pgh2+W式（1）由于氣體的流動壓差的影響可以不考慮，而W=P；V22/2,要使P1=P2，必須滿足:pV12/2=pV22/2+p；V22/2式（2）由于A-A截面與B-B截面是串聯(lián)管路，流量相等，只要滿足式（2）使V1=V2（1+；），P1即等于P2，即不受管路氣體的影響。4小結(jié)補(bǔ)償式風(fēng)壓測量防堵吹掃裝置結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，測量準(zhǔn)確在冶金行業(yè)中的運(yùn)用解決了長期困擾灰塵點測壓中經(jīng)常遇到的堵塞問題，