多点式流量测量在脱硫烟气测量中的应用

刘宏宇 楚孔迅

摘 要：节能环保是国家当前重点工作，烟气流量属于重要的环保参数，其测量准确性直接影响到企业的经济效益与社会效益。文章介绍了在电厂新一轮超低排放改造中，通过选用多点式烟气流量测量装置，解决了烟气流量测量准确性的问题，同时介绍了多点式流量测量原理以及优势，对该技术在脱硫烟气测量中的应用进行展望。

关键词：多点式测量；烟气流量；准确

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.010

0 前言

山东省将于2016年11月1日起严格施行《大气污染防治条例》，烟气环保工作在电厂生产经营中日益重要。目前电厂正在实施超低排放改造，主要是通过技术改造升级，降低电厂SO2、NOX、烟尘等大气污染物排放，排放测量国家控制严格。随着发电厂新一轮环保技改工作的实施，对脱硫出口烟气流量测量装置的适应性改造也在进行。当前测量装置取样多为单点测量，不能完全表征整个烟道的流量，进而影响到测量的准确性。而多点式测量装置在烟道截面上严格按照标准的网格要求[1]进行多点式布置，装置性能可靠，测量准确。邹县电厂#2脱硫出口流量采用多点式烟气流量测量装置，改造后观察比对，其测量可靠性高，维护工作方便。

1 脱硫烟气流量测量的重要性和必要性

节能环保是国家当前重点工作，电力企业的烟气环保工作也是企业工作的重点之一，环保工作达不到要求，将受到国家环保部门、社会的严厉考核与批评。如果烟气流量数据无法准确反映实际工况，必然导致电厂无法完成减排计划，影响企业形象，同时面临环保部门的考核和追责。为依法进行环保设备管理，提高烟气流量测量准确性尤为重要。发电厂对环保数据的监控力度越来越大，2016年度下发实施了《重要环保参数核对管理办法》，针对环保数据缺陷处理过程以小时核算处罚，通过制度规范环保设备管理。为加强环保设备管理，提高烟气流量测量的可靠性，就必须选用现场适应性强的测量装置。2015年，邹县电厂#1-#8机组脱硫烟气流量相继出现过烟气流量测量准确性缺陷，严重影响了企业的经济效益与社会效益。为降低环保缺陷，适应在新工艺下烟气流速测量的准确性与可靠性要求，提高环保设备健康运营，多点式烟气流量测量装置的研究实施与维护保养尤为必要。

2 多点式烟气流量测量装置的结构及原理

2.1 多点式烟气流量测量装置原理

多点式烟气流量测量装置，在烟道截面上严格按标准采用等截面多点测量原理[2]，该装置通过构件固定在烟道内部，与烟气流动方向垂直布置。该装置是基于靠背测量原理设计，感压部件插入管内，当有气流通过时，迎风面测量气流的动能，背风侧测量流的静压力，全、静压差的大小与风量的之间有相互对应关系，利用这一原理正确测出管内烟气流通量。

2.2 多点式烟气流量流量测量装置特点

2.2.1 大口径多点取均压

烟气管道一般都是大口径矩形风道，流体状态分布紊乱，采取多方位多点取压，采样点位置的选择国内、国际上流行的网格法。

2.2.2 直管段要求低

多点式烟气流量测量装置最突出的优点是对直管段的要求比较低，在完全没有直管段的情况下，为一种较好安装测量方式。

2.2.3 自清灰防堵塞

多点式烟气流量测量装置在测量管的垂直段内悬挂了自清灰棒，该棒可以在管内气流的冲击下作无规则摆动，起到自清灰作用，因而不需要采用连续或定期反吹措施，即使烟气含尘浓度较多，仍可以做到长期运行免维护。

2.2.4 防锈蚀耐磨

采用高温陶瓷表面硬化处理技术达到耐磨等级。

2.3 计算数学模型

（1）

式（1）中：：阵列式流量计实时测量值，单位：；：阵列式流量测量上限值，单位：；：差压变送器实时电流值，单位：；

（2）

式（2）中： ：被测截面的瞬时流量，单位：；：过流截面面积，单位：；：过流截面速度分布系数，实际测量计算值。 3600为时间，单位为s。

上述数学模型还可通过密度、温压进行实时修正。

3 多点式烟气流量测量装置应用

经分析，多点式测量方式具有改良性优点，适合在脱硫出口烟气流量中测量，结合超低排放改造计划，从#2机组开始实施，采用两单元24点测量方式，装置采用上烟道截面上向下安装方式，安装应注意以下4点：①将两单元装置正、负压侧分别连接汇总，然后接至差压变送器正、负压侧。②差压变送器的安装位置应高于装置取样口。

③测量装置到差压变送器之间的信号管路应密封无泄漏，否则灰尘就会堵塞信号管路而无法准确测量风量。④由于测量装置布置在矩形管道内，为防止装置摇摆，需中间加焊固定杆。

4 实施前后流量测量对比

在#2机组脱硫改造安装实施后，经过流量标定验收，脱硫烟气流量显示准确，指示平滑，晃动小，在各个负荷段反应迅速，相比改造前图1上。改造后，烟气流量测量准确详实，未发生影响环保缺陷，提高了测量的可靠性，降低了班组人员的劳动强度，达到了改造目标。

5 结语

综上所述，多点式烟气流量测量装置在脱硫出口流量测量中的实施，解决了在超低排放后，脱硫烟道直管段不满足、测量条件较差的情况下，烟气流量测量准确性的问题。在#2机组脱硫改造中的实施效果，获得了一致好评，目前正在#5、6脱硫改造中推广实施，随着改造的推广，将会在其它机组中应用。

参考文献 ：

[1]王金雷.脱硫烟气自动监控设备的网状流量测量方法[J].环境保护与自然经济，2014：68-69.

[2]刘立安.防堵阵列式风量测量装置在轻灰流化床上的应用[J].纯碱工业，2014（03）：13-15.

作者简介：刘宏宇（1981-），男，山东汶上人，工学硕士，工程师，主要从事热工控制系统检修和维护工作。