探討含粉塵的風壓及風速測量的防堵方案

　　摘要：遠在上世紀五十年代就存在著這個問題，當時由安裝單位在工地自制一種由幾個"漏斗"串在一起的取樣器，但效果不佳，經常堵塞。二十多年來，它已在我國數百臺鍋爐機組上得到廣泛的應用，還出口南亞和東南亞，迄今仍是防堵的*產品。文章主要探討粉塵的風壓及風速測量的防堵方案，以饗讀者。
　　
　　一、含粉塵的風壓測量的防堵
　　
　　遠在上世紀五十年代就存在著這個問題，當時由安裝單位在工地自制一種由幾個"漏斗"串在一起的取樣器，但效果不佳，經常堵塞。七十年代我國引進了一些西方國家的300MW機組，有的供來了吹氣防堵裝置，一時間，設計院聞風而動，在工程設計中采用了國產仿制的吹氣裝置，但好景不長"洋"的未必都是好的，經我們試驗分析，由于它的吹氣流量實在太小（1升/分），幾乎沒有起到什么吹掃作用，該堵的測點還是堵了，該不堵的當然仍未堵。八十年代起逐漸地被無錫市堰橋儀表配件廠*生產的產品PFD-1A型防堵風壓取樣器取代了。該產品之所以能取代"洋貨"，首先是它管用，能起到永遠不堵的目的，其次它構造簡單、價格便宜，再則它不需要壓縮空氣，不耗能源，不需要維護，不需要安裝氣源管路，安裝簡單工作量小，無任何測量誤差。二十多年來，它已在我國數百臺鍋爐機組上得到廣泛的應用，還出口南亞和東南亞，迄今仍是防堵的*產品。
　　
　　PFD-1A型取樣器，也被大量地應用在爐膛壓力測量，大多數廠也能很好起到防堵作用，但個別電廠反映仍有堵塞現象，經我們實地考察分析研究，是因為燃料水份高、取壓點太靠近爐內吹灰器上方，吹灰時大量蒸汽和灰進入取樣器，同時取樣器未保溫或保溫不夠，內部溫度低于露點，致使進入的蒸汽、水份凝結成水，使進入的灰不能自然溜下，反爾與水發生作用而結塊，使取樣器堵塞，解決的措施是：首先取樣點盡量離吹灰器遠些（這點需由設計院與鍋爐廠簽訂技術協議時提出來），另外，將取樣器與其入口的相接的取樣管很好保溫，甚至將其埋在爐墻護板內，再則請選用專為這種易堵測點和流化床爐測點設計的PFD-1L型防堵取樣器。也有個別電廠堵是因為鍋爐廠設計時取樣管直徑太細（要求≥←ⅣΦ40）取樣管與水平夾角只有300（要求≥600），取樣孔上方就是鍋爐抗風梁，取樣管無法以600直線引至取樣器，而是以弧形管（其切線與水平的夾角從00開始逐漸增至900）引至防堵取樣器;鍋爐無直徑足夠大的取壓孔（尤其是流化床鍋爐更多見），工地安裝時只能將寬約20mm的兩根水冷壁管間鰭片割掉，焊上取樣管，上述幾種鍋爐先天毛病，選用再好的PFD-1L型防堵取樣器也不管用，因為灰不是堵在取樣器里，而是堵在取樣器前的取樣管內，因此一定要提請鍋爐廠注意。
　　
　　近來年，隨著我國對環保的重視，清潔燃燒已提到日程上來，為此流化床鍋爐正日益興起，控制流化床各部床壓對安全經濟運行尤顯重要。由于流化床鍋爐爐膛內煙氣流速高，且夾帶著大量未燃燼燃料，其濃渡和顆粒大小范圍遠大于煤粉爐爐膛出口煙氣中的灰粉，且流化床爐膛內及爐膛出口的未燃燼燃料還處于燃燒階段，具有更大的粘性，極易堵塞取樣管。
　　
　　其實采用無錫市堰橋儀表配件廠在PFD-1A型基礎上專門為流化床鍋爐設計的*生產產品PFD-1L型防堵取樣器就能解決問題，其優點如同PFD-1A型的一樣，但有些用戶偏向于采用連續吹掃裝置。為了滿足用戶的要求，PFD-1A型防堵取樣器的發明人在掌握了流化床鍋爐測量介質和壓力波動特點的基礎上，結合現場實際使用的儀表管直徑和長度，變送器腔室容積等*手資料，通過理論計算、科學分析、反復試驗，研制出*流化床鍋爐需要的新一代PFS-1型連續吹掃裝置，仍由于錫市堰橋儀表配件廠*生產，并在電廠獲得成功應用。
　　
　　一、提到吹掃式防堵裝置，人們就會想到耗氣量和吹掃造成的測量誤差。既要滿足流化床測量的防堵需要，又要盡量減少耗氣量也是研制該裝置的主要原則，該裝置的設計和工藝已作了相當認真的考慮，當然電廠使用起來，還可以根據各個測點的壓力波動，含粉塵濃度，儀表管路長短，變送器腔容積等因素，適當調節吹掃氣量，使其既能防堵又盡量少耗氣。至于測量誤差，也是研制者zui關心的問題，研制者zui早也設計了一個可以補償的吹掃裝置，但通過實際測試，結論是*沒必要進行補償，因為即使是zui大吹掃流量時造成的誤差也小于10KPa（1mmH2O）對于5-6Kpa的流化鍋爐床壓而言，相對誤差只有0.2%以下，因此*沒有必要，增加系統復雜性，多耗很多倍成本去進行被償。
　　
　　二、含粉塵的風速測量的防堵
　　
　　測速元件在我國電廠的普遍應用是上世紀八十年以后的事，由于測速元件（機翼、文丘里管、笛形管、背靠背管、阿扭巴管等）全壓口迎著氣流，氣體中的粉塵就會長驅直入這孔徑很小的全壓口，同時，由于氣體及粉塵與測速元件發生摩擦，產生靜電，使粉塵粘結在全壓口和負壓口，因此即使測量一般未經過濾的空氣（如回轉式空預器后的熱空氣）測速元件使用時間長了也會堵塞，若是測量氣粉混合物（如中速磨出口，給粉機出口一次風壓等）的測速元件更易堵塞，這種堵塞發生在測速元件內部，只能用壓縮空氣定時吹掃的辦法加以解決。
　　
　　無錫市堰橋儀表配件廠*生產的產品PFC-1型自動定時吹掃裝置就是為解決測速元件堵塞而專門研制的，為了保證儀表運行時避免壓縮空氣漏入測量系統而影響測量精度或吹掃時漏入儀表而損壞儀表，同時為了吹掃時盡量減少對運行的影響，本裝置吹掃時能憋住測量儀表測壓口，使儀表仍顯示（或輸出）吹掃前瞬間的風速測量值，待吹掃結束后再顯示（輸出）實際測量值。另外，在提高吹掃效果提高電控閥氣控閥使用壽命，在與主控室等等方面都有特殊考慮，該技術獲國家技術權，在元件選型方面則為了提高可靠性和使用壽命，電控閥和氣控閥選用世界上zui大生產商的產品。
　　
　　PFC-1型自動定時吹掃裝置的設計意圖是解決測速元件的防堵問題，但也可以用在任何風壓測量的吹掃防堵。