一、概述

防堵取樣、準(zhǔn)確測量，是電廠在風(fēng)壓測量中多年來的一貫追求。對鍋爐運行中的一些重要參數(shù)（如爐膛壓力、煙氣壓力、磨煤機壓力、一，二，三次風(fēng)壓、返料風(fēng)室壓力、料層差壓等）必須解決防堵問題才能進行連續(xù)準(zhǔn)確的測量。目前電廠的防堵取壓一般采用常規(guī)的防堵取樣器（內(nèi)置三層防堵機構(gòu)），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。特別是硫化床鍋爐就更容易堵塞，硫化床爐膛內(nèi)的燃料是利用強大的風(fēng)流使物料流動起來進行充分燃燒，其爐膛內(nèi)的硫化情況是一個重要運行參數(shù)，但流動的物料極易堵塞常規(guī)的防堵取樣器，給鍋爐的安全運行帶來一定的影響。

針對上述情況，我廠根據(jù)多年從事風(fēng)壓取樣防堵的研究成果，綜合流體力學(xué)的原理研制出了HBC環(huán)保型補償式防堵裝置。該裝置完全徹底的解決了既要防堵又要測量準(zhǔn)確的問題，國內(nèi)其它廠家同類產(chǎn)品的補償裝置置于控制箱內(nèi)，迫使控制箱與測壓點之間的距離在4米之內(nèi)，我廠的HBC環(huán)保型補償式防堵吹掃裝置將補償裝置置于取樣器內(nèi)，使控制箱與測壓點之間的距離在200米以內(nèi)確保準(zhǔn)確測量。且加裝了調(diào)壓穩(wěn)壓器，完全解決了電廠氣源不穩(wěn)不凈的問題，確保了流量控制器的正常運行。該裝置的應(yīng)用為電廠鍋爐安全可靠的運行提供了有力的保證。

該裝置具有結(jié)構(gòu)合理、安裝方便、永不堵塞、測量準(zhǔn)確等優(yōu)點，在電力、石油、化工、冶金、建材工業(yè)中將得到廣泛的應(yīng)用。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1、 儀表氣源壓力：≥0.6Mpa
2、 測量誤差：≤0.5H2Omm
3、 內(nèi)反吹耗氣量：0.5~1.5m3/ h 壓力0.24Mpa (可調(diào))
4、 使用環(huán)境：-30~70oC，相對濕度：≤95%
5、 防護等級：IP56
6、 吹掃裝置取樣頭材質(zhì)采用1Cr18Ni9Ti

三、主要特點

1、 利用流體力學(xué)的動壓補償方法，真實的在線反映各測點的壓力值。
2、 吹掃的壓力大于被測的壓力完全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，可對電廠提供的氣源進行穩(wěn)壓，確保流量控制器輸出流量的穩(wěn)定，并能達到長時間的可靠運行。
4、 不需進行人工吹掃，大大減輕了運行中的維護工作和工人的勞動強度。
5、 控制箱采用IP56結(jié)構(gòu)，外形美觀，尺寸小，易于維護，安裝簡便。
6、 該裝置最大的特點在于采用一體化結(jié)構(gòu)先進合理的補償方法，既適用于靜壓測量，也適用于差壓測量。控制箱與測壓點之間的距離由同類產(chǎn)品的4米增加至200米。

四、結(jié)構(gòu)與原理

1、 結(jié)構(gòu)
HBC環(huán)保型補償式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（頭）器（內(nèi)置補償器）。（見圖一）

HBC環(huán)保型補償式防堵吹掃裝置有靜壓測量裝置（見圖二）和差壓測量裝置（見圖三）兩大類型。

2、原理

該裝置的測量原理是利用連續(xù)在測點內(nèi)通風(fēng)的方法使測點防堵，并利用流體力學(xué)的動壓補償方法，消除因反吹掃氣流產(chǎn)生的差壓，以保證真實準(zhǔn)確的測量值，這是HBC補償式防堵吹掃裝置的最大特點。

結(jié)構(gòu)示意圖中，（如不加裝補償裝置），壓力變送器口的取樣點A至吹掃口管口B之間，由于氣體流動而產(chǎn)生的管內(nèi)壓差為ΔP，流動氣體的重度為γ，該段空氣流速為V，該管段空氣阻力參數(shù)為ζ，A點壓力為PA，B點壓力為PB。

則ΔP=γ?ζ?V2/2ɡ

PA=PB+ΔP

從公式中可以看出，氣體因壓力變化會引起氣體流量的變化和ΔP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，日常維護工作量相當(dāng)?shù)拇蟆?/p>

為克服上述弊病，提高測量的精度，在系統(tǒng)中加了壓力補償裝置，設(shè)補償壓力為PB，補償后的壓力為PC（見圖四）

使PB= -γ?ζ?γ2/2ɡ

PC=PB-ΔP

由于PC在圖中3-3左側(cè)近似為零，A點壓力PA就等于B點壓力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)裝置中任何元件萬一出現(xiàn)故障和損壞不影響系統(tǒng)的測量狀態(tài)。

圖中1-1直線右側(cè)為不堵塞區(qū)，既流速大于7m/s
圖中2-2直線右側(cè)為不燒毀區(qū)，既流速9.5m/s
圖中3-3直線右側(cè)為不堵塞區(qū)，既流速大于7m/s
條件：吹掃管Φ25，L=1200，爐壓PB=0時測試

五、型號選型與規(guī)格

1、型號：

2、控制箱外形尺寸：

3、吹掃取樣管外形圖：

六、設(shè)備的安裝與使用

注：1.吹掃取樣器的安裝位置均按設(shè)計院的要求
2.吹掃取樣器的開孔尺寸為25+1mm或18+1mm
3.管路連接按圖一、圖七；
4.安裝時參閱安裝須知。

七、安裝須知

1、 恒氣流控制箱采用掛壁式安裝并與水平面垂直安裝，確保流量控制器正常指示。安裝人員不可隨意打開恒氣流控制箱，更不能隨意調(diào)節(jié)減壓器和流量控制器（因箱內(nèi)的設(shè)備在出廠前 已調(diào)試好）。
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)保溫層或水冷壁管表面20~50mm。吹掃取樣頭如用在磨煤機上，如吹掃取樣頭太長可按實際需要留下合適的長度，多余的鋸掉，但鋸口必須磨光，無毛刺。
3、 管路連接應(yīng)采用Φ14X2的無縫鋼管、不銹鋼管或金屬軟管，連接（焊接）前必須用壓縮空氣將管內(nèi)的垃圾、塵埃吹掃干凈，確保管路內(nèi)清潔。
4、 吹掃口、風(fēng)壓口之間的距離不受用戶現(xiàn)場安裝環(huán)境的限制。建議進入鍋爐房到吹掃控制箱進氣口的壓縮空氣管需使用≥2寸鋼管，確保其到控制箱的空氣壓力大于0.6MPa.
5、 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。
6、 圖中為單路安裝示意圖，各口編號為進氣口、出氣口。如一個控制箱內(nèi)配置二路、三路、四路，連接方法和上圖一樣。

八、設(shè)備的使用

1、初次投入使用前須清理管路里的垃圾及焊渣雜質(zhì)等，確保潔凈的氣源。
2、設(shè)備在出廠前均已調(diào)試好。建議：初次投運前，關(guān)閉調(diào)壓穩(wěn)壓器，測量爐膛內(nèi)的風(fēng)壓值，觀察其波動情況，此時無吹掃時，不影響其精確的測量。待機組基本正常后，緩慢打開調(diào)壓穩(wěn)壓器到0.2MPa,調(diào)整吹掃流量為1m3/ h，與無吹掃時所測量的值應(yīng)相同，如有偏差稍微調(diào)整吹掃流量。
3、注意：恒氣流控制箱前總管上須安裝氣源處理元件（調(diào)壓過濾器）見圖八，且具有自動排水功能，可阻擋管路里的垃圾及水汽進入調(diào)壓穩(wěn)壓器和轉(zhuǎn)子流量計及補償器，確保設(shè)備長期的正常運行。為防止氣源處理元件調(diào)壓過濾器的堵塞，必須定期清理調(diào)壓過濾器內(nèi)內(nèi)濾網(wǎng)的垃圾。

九、常見故障分析

故障表現(xiàn)	故障分析	解決方法
變送器無輸出	變送器管路堵塞	清除管路
空氣耗氣量增大	吹掃流量過大	重新調(diào)整
測量值與實際值不符	吹掃管路堵塞及變送器管路漏氣	檢查
同一層面各點測量值不同	關(guān)閉吹掃流量時測量值不變屬正常	查找鍋爐及變送器原因
減壓閥壓力不穩(wěn)定	減壓閥內(nèi)密封性差及垃圾	清洗減壓閥
風(fēng)壓測量值增大	爐膛內(nèi)吹掃管路堵塞，吹掃空氣直接到變送器，已損壞變送器	清除爐膛內(nèi)垃圾

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