KDB-JZ100網格法流量測量裝置(矩陣式流量測量）

首家推出多點流速測量技術

有效解決流速場分布復雜，流場分布不均等難題

多點式（矩陣）流量測量裝置    KDB-JZ100

一、技術特點：

1、安裝方便，無需停機組或大修時進行，任何時間可以安裝或拆卸；

2、每臺機組出入口需要3至4個測量點；（通常2.5米或3米）

3、每臺機組安裝3至4個點，網格法16個測量點；

4、獨立差壓進行計算流速與流量，完畢后進入混合總流量箱；

5、獨立的反吹結構，每路皮托管獨立反吹，反吹時間任意設置。防止管路堵塞，與機械式反吹相比，氣源反吹灰塵積塵少；

6、國內首家可以實現多點流量測量法；

7、與普通皮托管流速儀相比，測量數據均勻、準確、穩定、可靠；

8、直管段達不到要求、環保要求較高的場合使用最佳；

9、附帶國家計量院出具報告。

二、原理：

測量管道內的氣體流量，理想的狀態是管道內壁非常光潔且有較長的直管段，否則管道內氣體流場的不均勻，存在紊流與旋流，影響測量的準確度。但是電廠鍋爐的風煙道幾乎不可能有這樣理想的條件，解決的方法就是采用網格法在風道中布置多個測點，得到風道內的平均風速。KDB防堵陣列式風量測量裝置就是一種實現氣體流速多點測量的裝置，并且有非常優良的防粉塵堵塞的功能。為解決煙氣腐蝕的問題，裝置采用316L不銹鋼。

KDB-JZ100系列防堵陣列式風量測量裝置是基于S型畢托管測量原理，根據ISO3966:1997《封閉管道中流體流量的測量/采用皮托靜壓管的速度-面積法》國際標準設計制造的。測量裝置安裝在管道上，其皮托管插入管道內，當管道內有氣流流動時，迎風面受氣流沖擊，在此處氣流的動能轉換成壓力能，因而迎風面管內壓力較高，其壓力稱為“全壓”，背風側由于不受氣流沖擊，其管內的壓力為風管內的靜壓力，其壓力稱為“靜壓”，全壓和靜壓之差稱為差壓，其大小與管道內風速有關，風速越大，差壓越大；風速越小，差壓越小，風速與差壓的關系符合伯努利方程：

式中：  v — 風速，單位：m/s

        k — 測量裝置流量系數

△P — 差壓，單位：Pa

 — 氣體密度，單位：kg/m3

KDB防堵陣列式風量測量裝置特別適用于含塵量大、雷諾數低、介質臟物的工況。流體阻力及銳邊磨損小，測量精度高。流出系數穩定，直管段縮短70%（前直管段<3D,后直管段<1D）。均壓效果好，低壓損。

每套KDB防堵陣列式風量測量裝置由一支或多支測量皮托管組成，每支皮托管包括多個具有防堵功能的氣體流速傳感器，每個傳感器是以測量整流管以及同軸安裝在測量整流管內的節流件及相應的取壓口組成，整套裝置相當于組成了測速陣列進行風量測量。當風道內插入多支測量皮托管時，將皮托管輸出的全壓與全壓、靜壓與靜壓并聯起來，就可以準確測量風道截面各測點的平均流速。這就意味著如果盡量多地在風道內布置測量皮托管、每支測量皮托管盡量多地配置流速傳感器，就可以避免風道內由于旋流、紊流造成的流場不均勻對測量帶來的影響，減少測量誤差。

KDB-JZ100矩陣式流量測量裝置功能特點

1． 準確度優于實測流量的±1.5%,

2． 重復性優于±0.1%；

3． 安裝時所要求直管段很短,上游要求0至3D,下游要求0至1D；不需要在上游安裝流動調整器；

4． 徹底解決了含塵氣流風量測量裝置的信號堵塞問題，風量測量裝置本身具有利用流體動能進行自清灰防堵塞的功能，絕對不需要外加任何壓縮氣體進行吹掃，無論氣體含塵濃度多大，完全可以做到長期運行免維護。

5． 采用插入式布置，對于整個大風道來說，組合風量測量裝置的擋風面積幾乎可以忽略不計，因此，其對整個風道流體的壓力損失幾乎沒有，節能效果十分顯著，且安裝方便，特別適用于低靜壓流體的流量測量的使用場合。

二   電廠脫硫凈煙氣流量測量方案 

安裝位置煙道尺寸5000mm×6000mm，直管段5000 mm，管道斷面流場不均勻，采用單點測量風道內的風量是不科學的。在風道內布置多個測點測量其平均風速是解決問題的有效方法。因此決定采用等截面陣列布置3支探頭共36對傳感器測點，測得同截面的平均速度。

測量探頭等截面布置方式示意圖見附圖1。將3個風量測量探頭的正壓側與正壓側相互連接、負壓側與負壓側相互連接，引出一組正、負壓信號至差壓變送器。由于測量裝置在風道截面上嚴格采用標準的網格多點式布置、且本身具備的自清灰和防堵塞功能，幾乎沒有壓損，裝置性能可靠，可保證風量顯示穩定準確。

推薦型號：KDB-JZ100-6000-12×3

變送器推薦選用 羅斯蒙特3051、西門子高精度微差壓變送器

圖1 等截面布置風量測量點（圖中“O”表示測量點）

為解決煙氣腐蝕的問題，裝置采用316L不銹鋼，加防腐噴涂處理。316L不銹鋼是含鉬不銹鋼種，其中的鉬含量略高于316不銹鋼，由于鋼中鉬，該鋼種總的性能優于310和304不銹鋼，當然，目前耐腐蝕最好的材料是哈氏合金，但由于其較昂貴的價格，性價比差，不推薦使用。

  KDB-JZ100-6000-12×3布置示意圖見圖2。

KDB型防堵型陣列測風裝置，由于在風道截面上嚴格采用標準的網格多點式布置、且測量裝置本身具備的自清灰和防堵塞功能，幾乎沒有壓損，裝置性能可靠，可保證流量顯示穩定準確。

KDB型防堵型陣列測風裝置計算的數學運算模型為

  m3/h

其中，A為風道面積，㎡。

風道中的氣流速度為：

 m/s

  測量截面的平均動壓

測量裝置出廠前的測量精度與流量系數 k 通常是通過實驗室風洞測試得出的，是常規條件下的流量數據，現場被測介質的流場與實驗室風洞中的流場會有很大差異，因此為了保證測量系統的現場測量準確性和在不同運行工況下線性度，對測量裝置進行現場校驗是必要的，也是必須的。

現場校驗可采用冷態校驗。如條件允許，最好做3個工況，一般做2個工況的校驗就可以滿足要求。對于燃煤鍋爐按照GB10184--88《電站鍋爐性能試驗規程》、《ASME試驗規程》PTC4.1、PTC4.3規定及有關測試方法進行試驗。

現場校驗采用符合標準的高精度儀器，在風道的截面上應用網格法測量多點的流速，經計算得到風道截面的平均流速。

現場校驗步驟如下：

⑴ DCS或相關儀表可以正常投入運行，差壓變送器校驗完畢，零點準確；

⑵ 按運行規程啟動有關的風機和輔助設備；

⑶ 按照正常運行的方式設置各風門、擋板開度，維持爐膛壓力在允許范圍內；

⑷ 將被校驗風道的風量調整到額定運行工況的90～100%；

⑸ 維持目前的運行工況與參數不變，通知試驗人員開始測試，記錄防堵陣列式風量測量裝置的輸出差壓或DCS及相關儀表示值, 同時記錄風機電流；

⑹ 分別調整風量至額定運行工況的75%和50%，工況穩定后繼續測試,直到試驗結束；

⑺ 在試驗中如遇特殊情況，立即中斷試驗，按照運行規程處理；

⑻ 將試驗數據進行計算處理，給DCS提供數學模型，或設定顯示儀表的相關參數，顯示單位可根據需要選擇m/s、m3/h、km3/h、Nm3/h、kg/h、t/h、等；

⑼ 編寫試驗報告等。