轴流式风机运行风量的监测方法

　　轴流式风机运行风量的监测方法陆志厚（西安热工研究院监督部，陕西西安710032）析中，采用修正后的/静压差“取代/加权平均动压”，数据的采集与运算相当简便。该方法求得的风量值精度能满足现场工况试验与运行直接监控的要求，且易实施。

　　1问题的提出随着我国电力工业的飞速发展，单机容量不断大，锅炉所配风机的比转数也随着风机所需性能参数（特别是流量参数）的提高而提高。比转数相对大的轴流式风机己在我国大型锅炉机组中得到了为广泛的应用。在中小型锅炉机组中，常采用电流、风压和动叶角度（或挡板开度）等有限参数对风机运行进行远方调节。由于缺乏必要手段，实际上是被迫放弃了对风机风量的直接监控。虽然电流、风压和动叶角度（或挡板开度）等运行参数和风机风量之间存在有一定的客观联系，但是只能归属于非直接性的和非定量性的。调节过程中的反复性和滞后性无法避免，调节到位后操作人员对调节前、后的风机风量大小也是眼中无数和心中无底，实际上是处在一种仅凭运行人员自我感觉的半盲目状态。众所周知，在燃烧系统、制粉系统和脱硫系统中，风机运行调节的实质，就是运行人员选用一个相应佳的风量值以满足该系统的实际需要。对大容量锅炉机组，对风机风量的直接监控，不但对运行的安全可靠性和经济性有着非常现实的意义，而且更有利于运行人员对系统漏风、受热面污染与煤质变化以及其他运行因素的改变，进行一些定量分析和及时判断。本文对用“流量‘直接监控风机运行的有关问题进行一些粗浅的论证与分析。

　　2轴流式风机进口端的“静压测点”

　　在设备制造的监理中，我们注意观察到德国TLT公司设计的某些动叶可调轴流式风机的结构特点。其中有一些风机，在进气风箱的进口矩形法兰后和可调动叶片前的圆环形筒体的两个断面上分别加装有两组“静压测点”。其意图在于利用这两组测点断面之间的静压差值（APsti-2）可以直接推算出风机的运行流量（Q）。

　　从表面上粗看，该单值函数表达式在理论上似乎不能成立。可能导致应用者心存疑虑，不敢放心使用。但经缜密推导与论证后就会发现，这是一个值得重视的技术特点。然而由于种种客观原因，能够真正开发和应用该项潜在资源的电厂却是寥寥无几。

　　采用标准孔板、标准喷嘴或文丘里测速管等装置进行流量测量的精度较高。为减少和避免流场中存在的回流，扰流或涡流等异常流动对测量精度的影响，要求其前后必须具备有相当长（L/D值很大）直管的整流段，同时装备本身的局部阻力损失相当巨大。

　　将这种试验室装备用于现场，将会长期地无益消耗大量电能，显然是很不实用。而动调轴流式风机进口端占有巨大空间，又不需要增加新的能源消耗。如能经过现场试验标定，其计算误差很小（详见后文），完全可以满足现场工业试验和运行人员监视调整的实际要求。充分利用与发挥这一潜在资源，将给电厂的自动或人工远方监控带来极大的方便。

　　3理论论证分析与应用算式推导3.1风机进口“静压测点”布置示意简。2理论分析论证与计算公式推导3.2.1风量通用计算式。众所周知，风机的风量Q是风机进口的流通断面积F与其相应流速V的乘积（即Q=FV）。而流速V又与其平均动压的平方根（P动+）值成正比。

　　在一般情况下，要知道风机的风量Q，就必须及时用测量动压的仪器通过试验求出P动。这非常不方便。此时，我们只能是另辟蹊径，从其它研究方向寻求新的切入点。

　　3.2.2局部阻力损失通用计算式。进口静压差值（APsti-2）的物理含义可视为进气箱前后两断面的气流流动局部阻力损失。而局部阻力损失的计算方法为APsti-2=NcV2/2g 3.2.3比较与分析。通过上述理论分析与算式推演，我们不难发现：公与风机流量。轴流式风机的进气箱，实际上就是一个气流流动转向90*C并且两个断面（Fi、F2）尺寸有一定变化的大型“弯头”。

　　其局部阻力系数N的数值应由专业试验工作来确定。而在理论研究中通用数学表达式为）=A1（B）4进口心处的流量Q算式的分析应用a为流量系数其中K为标定试验中所使用测速管的速度校正系数n为用测速管标定测试的次序号数（由外到内i、2…n）对我们要考察和试验的具体风机而言：r、g、Fi、F2、6均是固定的常数。而暂时不能确定的流量系数a可以通过现场试验得出。

　　在我们掌握a的具体数据后，就有可能随时在司炉盘上读取风机“风量”的数值。

　　在运行中，/静压值“比/动压值”的波动幅度要小得很多。同时，/静压值“的仪器测量误差（0.5）比‘动压值”的测量误差（2.0~4.5）也要小一些。不言而喻，在风机运行工况改变时，这种差别就会更加悬殊。这就是我们用/静压值’测量风量能够保证一定精度的另一个主要理论依据。

　　5关于a、6量的标定试验在TLT公司的流体专业实验室中己经取得，此与我们的现场标定试验工作并无直接关系，故无需深究。我们的目标是在标定试验中求出a.把（a6）归并在一起通过现场试验取得，将更加简洁方便。

　　5.1F2上标定：上述（B）主要流量算指定采用的是断面F2.故标定试验应在F2上求得其动压均方根值。可用经过专业标定的测速探针或毕脱管测量动压。至于圆形环型断面上动压测量点的布置和计算方法可查阅或参照有关资料。也可用以下方法。我们可假定：F2断面的内直径为d，外直径为D，其比值为T即T=d/D（相当于轴流式风机的轮毂比）。选定测点的总数目为，。正在进行的试验点的序号为n（即n=i，2，3，正在试验的动压测点距外壁面的相对间距动压测点相对间距（％）为Fi上标定：也可在Fi断面上采用普通网格划分方法进行测点布置，用经过标定的毕脱管测出Fi断面上的加权平均动压值。由于Fi断面尺寸很大（如玉环电厂FAF3（M4i型送风机的断面尺寸为3750mmx2800mm），试验工作的劳动强度较大。

　　虽然可用切别契夫方法使测量点的数量简化，但试验的抽拉过程中容易出现位置差错。用普通网格方法测量虽然比较原始与费劲，但其测量数值比较可信。计算流量应米用Fi值。也可将动压的加权平均值换算到（F2）计算流量，但此时断面积必须采用F2号炉（300MW机组）的TLT动调轴流式引风机（国内首台产品）进行技术考核鉴定试验。由专职人员负责在F2上的i英寸动压测孔上标定，热工所人员负责在Fi上标定。技术鉴定试验的数据分析结果表明：a6标定试验后的计算误差很小（小于2.0 ），完全可以满足现场工况试验和运行调整的实际要求。尽管标定工作中劳动量大，但这只是一次性的，一劳永逸的（实际上我们进行了两次平行的标定对照试验）。由于aB标定完成，在以后的大量连续的多种工况试验中，不但省力和省时，而且使我们有可能把主要精力投入到浩繁数据的计算整理和分析研究中。体验到了用/流量‘直接监测风机运行的显著优势。

　　5.4若在风机进气风箱的矩形法兰后和可调动叶片前的圆环形断面上没有安装‘静压测点“时，电厂可按有关技术标准的规定与要求自行制造与装设。考虑到断面尺寸很大，各不同地点的静压值有一定的变化，要求静压测点的数量必须足够多和布置均匀。连接各静压测点的环形母管的内径尺寸D要足够大，应保证D2大于全部静压管内径d的平方和的两倍以上（即D2大于2End2）。每个静压管内要求完全通畅，进气风箱的内壁表面应光滑无毛刺。

　　全部焊缝用肥皂水检查应严密不漏。压力测量仪器与压力电信号转换装置应有较高的精度。应尽快将静压信号引入集控室计算机的监控系统中，以利运行人员监视与控制。

　　6结论与建议经论证与分析，认定该简易监测方法合理而可行。所称‘简易“并非以降低或忽略测量精度为代价。aB标定试验后的流量测量误差很小，其精度等级可以满足现场工况试验和运行调整的要求。所称/简易”的涵义就是不但投资极低，新能耗为零和易于实施，而且所测风量数据准确、连续、直观和方便。实际收效是事半功倍与长期受益。

　　建议制造厂与电力设计院、电厂加强技术业务联系。提供TLT公司的（aB）的/原始值“，以便设计院在电厂设计中能将该值作为一个/可变参数”及时编入监控系统的有关设计程序中。以利电厂用运行风量的直接监控工作。

　　有关部门或单位可利用该基本原理和技术思路，通过大规模的试验研究，开发出低阻力的/风量弯头“系列产品。如数量巨大的燃烧器前一次风管风量（与粉量）分配不均匀，进入磨煤机的风量参数的监测以及离心式风机运行风量监测等等都是电厂的老大难问题。多种型式和规格的/风量弯头”系列产品的市场前景广阔，关键在于产品的质量、寿命与测量精度。

　　简讯印尼将建大地热发电站据日本媒体日前报道，日本伊藤忠商社、印尼石油天然气公司（MEDCO）和奥玛特科技公司3家企业将在印尼苏门答腊岛北部联手投资6亿美元建设大地热发电站。

　　由于世界原油价格持续上涨，利用替代能源发电的市场不断扩大，因此伊藤忠商社等3家公司决定在北苏门答腊省依次建设3座地热发电站，总发电能力约为330MW，第1座发电站将于2007年开工，2009年完工。

　　由于印尼的地理位置特殊，其地热资源丰富。按照保守估计，目前印尼的可开发地热资源可发电20000MW，而目前只有约4得到利用。

　　江苏滨海将建大型火电厂近年来，盐城市经济发展迅速，电力需求旺盛。除了加快盐城电网建设，强该地区的外部受电能力外，还要在本地加紧建设一批电源项目。为此，中国华电集团将该市作为其在江苏重要的投资区域，除今年底将在该市滨海县投资18亿元建设200MW的风电场外，还积极开展了1000MW火电机组的前期准备工作，规划投资300亿元在滨海县建设6台1000MW火电机组。据了解，华电集团将把滨海港电厂建成一座国际标准的现代化、大容量、景点式示范电厂，并积极协助地方政府把滨海县建成为江苏的能源基地。