推出多点流速测量技术

有效解决流速场分布复杂，流场分布不均等难题

多点式（矩阵）流量测量装置 KDB-JZ100

一、技术特点：

1、安装方便，无需停机组或大修时进行，任何时间可以安装或拆卸；

2、每台机组出入口需要3至4个测量点；（通常2.5米或3米）

3、每台机组安装3至4个点，网格法16个测量点；

4、独立差压进行计算流速与流量，完毕后进入混合总流量箱；

5、独立的反吹结构，每路皮托管独立反吹，反吹时间任意设置。防止管路堵塞，与机械式反吹相比，气源反吹灰尘积尘少；

6、国内可以实现多点流量测量法；

7、与普通皮托管流速仪相比，测量数据均匀、准确、稳定、可靠；

8、直管段达不到要求、环保要求较高的场合使用；

9、附带国家出具报告。

二、原理：

测量管道内的气体流量，理想的状态是管道内壁非常光洁且有较长的直管段，否则管道内气体流场的不均匀，存在紊流与旋流，影响测量的准确度。但是电厂锅炉的风烟道几乎不可能有这样理想的条件，解决的方法就是采用网格法在风道中布置多个测点，得到风道内的平均风速。KDB防堵阵列式风量测量装置就是一种实现气体流速多点测量的装置，并且有非常优良的防粉尘堵塞的功能。为解决烟气腐蚀的问题，装置采用316L不锈钢。

KDB-JZ100系列防堵阵列式风量测量装置是基于S型毕托管测量原理，根据ISO3966:1997《封闭管道中流体流量的测量/采用皮托静压管的速度-面积法》国际标准设计制造的。测量装置安装在管道上，其皮托管插入管道内，当管道内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因而迎风面管内压力较高，其压力称为“全压”，背风侧由于不受气流冲击，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，其大小与管道内风速有关，风速越大，差压越大；风速越小，差压越小，风速与差压的关系符合伯努利方程：

式中： v — 风速，单位：m/s

k — 测量装置流量系数

△P — 差压，单位：Pa

— 气体密度，单位：kg/m3

KDB防堵阵列式风量测量装置特别适用于含尘量大、雷诺数低、介质脏物的工况。流体阻力及锐边磨损小，测量精度高。流出系数稳定，直管段缩短70%（前直管段<3D,后直管段<1D）。均压效果好，低压损。

每套KDB防堵阵列式风量测量装置由一支或多支测量皮托管组成，每支皮托管包括多个具有防堵功能的气体流速传感器，每个传感器是以测量整流管以及同轴安装在测量整流管内的节流件及相应的取压口组成，整套装置相当于组成了测速阵列进行风量测量。当风道内插入多支测量皮托管时，将皮托管输出的全压与全压、静压与静压并联起来，就可以准确测量风道截面各测点的平均流速。这就意味着如果尽量多地在风道内布置测量皮托管、每支测量皮托管尽量多地配置流速传感器，就可以避免风道内由于旋流、紊流造成的流场不均匀对测量带来的影响，减少测量误差。

KDB-JZ100矩阵式流量测量装置功能特点

1． 准确度优于实测流量的±1.5%,

2． 重复性优于±0.1%；

3． 安装时所要求直管段很短,上游要求0至3D,下游要求0至1D；不需要在上游安装流动调整器；

4． 解决了含尘气流风量测量装置的信号堵塞问题，风量测量装置本身具有利用流体动能进行自清灰防堵塞的功能，不需要外加任何压缩气体进行吹扫，无论气体含尘浓度多大，可以做到长期运行免维护。

5． 采用插入式布置，对于整个大风道来说，组合风量测量装置的挡风面积几乎可以忽略不计，因此，其对整个风道流体的压力损失几乎没有，节能效果十分显著，且安装方便，特别适用于低静压流体的流量测量的使用场合。

二 电厂脱硫净烟气流量测量方案

安装位置烟道尺寸5000mm×6000mm，直管段5000 mm，管道断面流场不均匀，采用单点测量风道内的风量是不科学的。在风道内布置多个测点测量其平均风速是解决问题的有效方法。因此决定采用等截面阵列布置3支探头共36对传感器测点，测得同截面的平均速度。

测量探头等截面布置方式示意图见附图1。将3个风量测量探头的正压侧与正压侧相互连接、负压侧与负压侧相互连接，引出一组正、负压信号至差压变送器。由于测量装置在风道截面上严格采用标准的网格多点式布置、且本身具备的自清灰和防堵塞功能，几乎没有压损，装置性能可靠，可保证风量显示稳定准确。

推荐型号：KDB-JZ100-6000-12×3

变送器推荐选用 罗斯蒙特3051、西门子高精度微差压变送器

图1 等截面布置风量测量点（图中“O”表示测量点）

为解决烟气腐蚀的问题，装置采用316L不锈钢，加防腐喷涂处理。316L不锈钢是含钼不锈钢种，其中的钼含量略高于316不锈钢，由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，当然，目前耐腐蚀材料是哈氏合金，但由于其较昂贵的价格，性价比差，不推荐使用。

KDB-JZ100-6000-12×3布置示意图见图2。

KDB型防堵型阵列测风装置，由于在风道截面上严格采用标准的网格多点式布置、且测量装置本身具备的自清灰和防堵塞功能，几乎没有压损，装置性能可靠，可保证流量显示稳定准确。

KDB型防堵型阵列测风装置计算的数学运算模型为

m3/h

其中，A为风道面积，㎡。

风道中的气流速度为：

m/s

测量截面的平均动压

测量装置出厂前的测量精度与流量系数 k 通常是通过实验室风洞测试得出的，是常规条件下的流量数据，现场被测介质的流场与实验室风洞中的流场会有很大差异，因此为了保证测量系统的现场测量准确性和在不同运行工况下线性度，对测量装置进行现场校验是必要的，也是必须的。

现场校验可采用冷态校验。如条件允许，做3个工况，一般做2个工况的校验就可以满足要求。对于燃煤锅炉按照GB10184--88《电站锅炉性能试验规程》、《ASME试验规程》PTC4.1、PTC4.3规定及有关测试方法进行试验。

现场校验采用符合标准的高精度仪器，在风道的截面上应用网格法测量多点的流速，经计算得到风道截面的平均流速。

现场校验步骤如下：

⑴ DCS或相关仪表可以正常投入运行，差压变送器校验完毕，零点准确；

⑵ 按运行规程启动有关的风机和辅助设备；

⑶ 按照正常运行的方式设置各风门、挡板开度，维持炉膛压力在允许范围内；

⑷ 将被校验风道的风量调整到额定运行工况的90～99%；

⑸ 维持目前的运行工况与参数不变，通知试验人员开始测试，记录防堵阵列式风量测量装置的输出差压或DCS及相关仪表示值, 同时记录风机电流；

⑹ 分别调整风量至额定运行工况的75%和50%，工况稳定后继续测试,直到试验结束；

⑺ 在试验中如遇特殊情况，立即中断试验，按照运行规程处理；

⑻ 将试验数据进行计算处理，给DCS提供数学模型，或设定显示仪表的相关参数，显示单位可根据需要选择m/s、m3/h、km3/h、Nm3/h、kg/h、t/h、等；

⑼ 编写试验报告等。