[发明专利]一种非均匀风场风道的风量测量系统

说明书

本发明提供一种非均匀风场风道的风量测量系统包括在风道横截面中至少一数据平均风速值点位上设风量流量计B，及与其连接的风量变送器B，和控制监测它们的控制监测分析单元B。利用在非均匀风场风道横截面内的数据平均风速值点位设置风量流量计进行风道风速测量值测量，用风道横截面数据平均风速值代表实际横截面风速，解决了现有技术风量测量装置几何平均风速值对风道风量测量不准的问题。尤其在将本发明的技术方案应用至燃煤发电机组燃煤锅炉中使其更准确地达到或接近其最佳风煤比，这样就大大地提高燃煤锅炉的安全性、燃烧效率，节能环保，同时提高燃煤发电机组灵活发电，经济效益明显，从而提高了整个电网稳定运行。

技术领域

本发明属于风量测量技术领域，涉及一种非均匀风场风道的风量测量系统，特别涉及一种非均匀风场风道的基于数据平均风速值点位设置风量流量计的风量测量系统。

背景技术

在燃煤发电机组工程设计中，为了整体工程投资经济性，锅炉进风风道的无设备和弯曲的直管段长度，往往不足1倍风道直径或截面边长度，这样远远不能满足国标《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第4部分：文丘里管》GB/T2624.4—2006/ISO5167-4:2003第6.2条安装在各种管件和文丘里管之间的最短上游和下游直管段中的规定。另外，燃煤发电机组中锅炉进风风道中设有调节风门、支撑结构、弯头件、挡板，甚至风道还设有变径段，上述因素导致锅炉进风风道内其无一截面处风场为均匀风场，全为非均匀风场风道，不能满足风量测量装置对前后直管段的要求。

针对上述非均匀风场风道的现有风量测量装置有如下几种：

（1）均速管风量测量装置：

均速管风量测量装置主要是基于皮托管测速原理改进的风量流量计构成，即在风量流量计直线管段上沿其长度方向前后分别均匀设多对取样孔（二对孔以上），分别测量流体的全正压和全负压，再在风量流量计直线管段内进行均压测量出平均差压，以此计算出流体的流量，均速管风量流量计如威力巴，阿牛巴，德尔塔巴，威尔巴，超力巴等；均速管风量流量计其结构简单，装拆方便，压损小，将其设置在均匀风场风道中进行风量测量比较准确，但将其设置在非均匀风场风道中进行风道风量测量，由于其自身多对取样孔线状设置（一维），在风量流量计直线管段内均压后差压不能精准代表非均匀风场风道横截面实际风速值，即横截面几何平均风速值不等于横截面实际风速值，因此无法准确测量风道风量值。

（2）基于文丘里管型风量流量计的风量测量装置

基于文丘里管型风量流量计的风量测量装置中文丘里管型风量流量计是利用气体流过风量流量计时，先由粗变细以加快气体流速，再在由细变粗的喉部后部形成一个“真空”区，在真空区设有负压取样孔，该取样孔与入口取样孔就形成差压进行风量测量。文丘里管型风量流量计优点是差压大，准确性高，阻力损失小；将文丘里管型风量流量计设置在均匀风场风道中风道风量测量比较准确，而将其单点设置在非均匀风场风道中单点位置风量测量无法保障风道风量测量的准确性，或将其多点几何均匀设置在非均匀风场风道中风量测量平均差压也无法准确地实时测量出横截面风道平均风量值，这是由非均匀风场性质决定的；从某种程度来讲，这种单点或者多点文丘里风量流量计差压大在非均匀风场中可能转变为缺点，放大误差作用；文丘里管型风量流量计如单喉径管，双喉径管，多喉径管等风量流量计。

（3）机翼风量测量装置

机翼风量测量装置主要是在风场风道中固定放置一或多个流通截面积小于风道截面积的机翼型节流件，利用流体流过机翼型节流件前后产生的压差进行风道风量测量；机翼风量测量系统在早期的小功率燃煤发电机组应用比较多，其优点是在风道中预制节流装置，兼整流和测量功能，对风道风量测量比较准确，但缺点是其体积庞大，节流损失大，结构复杂，安装困难，易堵塞。

（4）多点插入式风量测量装置