、概述
根据燃煤电厂锅炉的优化燃烧，煤量和燃烧空气的合理分配是基本条件之一。锅炉燃烧配风的好坏直接影响到锅炉运行的经济性和稳定性。锅炉经常出现的灭火，燃烧不稳定，燃烧器烧损、结焦、飞灰可燃物含量高，一次风管堵塞和一次风管着火等现象，大都与不合理的燃烧配风和一次风速有关，给锅炉的安全节能运行带来一定的影响。
大型锅炉的优化燃烧，当锅炉容量较大或燃烧器数目很多时，只有每个燃烧器都按一定的风粉比向炉内送入煤粉和空气，才能使炉内的燃烧效果最佳。如果各燃烧器以差异悬殊的比例送入煤粉和空气，即使炉膛过剩空气系数仍维持在规定的范围内，就单个燃烧器来说，空气量和煤粉量的不均匀分配，将使有的燃烧器严重缺风，有的严重缺煤，从而带来一系列不良后果。
如果其中的某只煤粉管粉量过多，管道阻力增大，风量减少，则会发生煤粉沉积，危及安全运行。此外煤粉偏多有燃烧器附近形成不足的还原性气氛区，使煤灰的熔化温度降低，从而引起局部结渣。所以运行中要经常注意给煤、供风的情况，并及时进行调节，维持每只燃烧器一定的风粉比例。要保持锅炉燃烧系统风粉比，就需要提高监测技术，在线监测一次风管及燃烧器出口风速和煤粉浓度，直观地反映出一次风管的风粉情况。
MAP系列多路风速、风压测量装置采用先进的高精度、低漂移进口微差压变送器芯片和新的防堵技术，通过对管内的风速（动压）、风压（静压）的测量，结合计算机技术，更加全面、准确地反映管内的一、二次风情况，该装置由微差压变送器、风速、风压防堵取样装置等组成，微差压变送器输出的信号也可直接进入DCS系统，在DCS系统组态画面中采用棒状图和数字同时显示一、二次风风速或其它压力参数。是目前国内火电厂测量锅炉风管中风速、风压先进的监测系统。
二、工作原理与构成
MAP系列多路风速、风压测量装置包括静压、动压两种测量方式。传统意义上所谓的“风压”测量就是指测“静压”，而一般所指的“风速”测量实质上就是测量风压的“动压”。
1、风压：“静压”测量装置基本构成为：风压取样器+风压传感变送器+就地变送器安装箱。
测“静压”的风压取样器用于测炉膛及尾部烟道的测点时，必须选用防堵型取样器；测量纯空气流测点时选用一般取样器即可，详见后表第1~8项。
测“静压”的风压传感器一般采用微差压变送器。用作正压测量时，将微差压变送器的H端（高端）接该则点的压力取样表管，L端（低端）对大气；测量负压时将微差压变送器的L端（低端）接该测点的压力取样表管，H端（高端）对大气即可。
设计测点位置：锅炉本体炉膛区域、尾部烟道区域以及风管道。
注意事项：炉膛区域、尾部烟道区域的测点防堵问题。
2、风速：“动压”风速测量装置基本构成为：风速取样器+风速传感变送器+就地变送器安装箱。
测“动压”的风速取样器一般采用靠背管、均速管等详见后表第11~14项。
测“动压”的风速传感采用微差压变送器。将微差压变送器的H端（高端）和L端（低端）分别接该测点的正负取样表管即可。
3、系统结构组成：锅炉风粉在线监测系统主要由均速流量传感器、温度传感器、差压变送器、智能数据采集系统（
可选项，包括智能数据采集装置、工业控制计算机以及高性能的采集控制软件等部分组成）。
中储式燃烧系统中，供给锅炉的煤粉由给粉机控制，在一次风管里与空气混合后在一次风的裹携下送到炉膛内燃烧。系统示意如下图所示：
流体力学和空气动力学理论及实践表明，流体的流速与其动压或与其节流压差的均方根成正比。因此，在一、二次风管上安装一均速流量探头，流体流过时在其前端产生动压信号，后端产生静压信号，取回这个信号之差压，经过参数补偿和数学运算处理，由此可得一、二次风风速。
设计测点位置：主要是一、二次风管道以及三次风管道。
注意事项：一次风以及三次风带粉防堵问题。
无论是测量静压还是动压，其测量过程都是将取样器取来的信号经传感变送器转换为标准直流电信号（一般为4-20mADC）送入DCS系统或数字式光柱显示仪进行数据处理或显示。
4、风速取样器工作原理
流体力学和空气动力学的理论实践表明，流体的流速与其动压或与其节流差压的均方根成正比/在测量管道的直径方向插入风速取样器，其迎流面有一取压孔或多点取样孔（取平均值），取得静压，全压力和静压之差即为动压（△P），已知动压可计算出管道内的风速。
（1）APS系列自清灰防堵取样装置
此装置是我厂设计的一种新颖的自清灰防堵取样装置，其最大的特点是积聚在斜管的粉尘，只需用手拧下螺帽即能自行吹除排出。即能有效地防止装置被粉尘堵塞而影响取样的正常进行，又节省了大量的清灰劳动力。其原理在于：根据气体流动原理，受阻挡冲击，使含在空气中比重大于空气的杂物下沉，向上流出的空出的空气得以净化。静压测量管与其防堵部分和差压测量管与防堵部分均是一体结构，测量差压时，测量管正对流体方向及背向分别有斜孔，流体流过的正背方向产生压力差，即△P，这样通过差压变送器即可广泛应用。如图1、5、6、7、8、9
（2）APS系列防堵取样装置
此装置用于静压测量的防堵，根据气体流动原理，受多次不同方向和多层次的阻挡，含在气体中的杂物被阻挡回落，使引出的气体流净化。测量时切口与气流方向平行，用户可根据安装的需要选择是否带弯头。如图2~3
（3）AFP系列风流量均速管（笛形管）
均速管流量传感器是基于皮托管、阿纽巴测速原理发展而来。整个传感器横贯管道直径，在传感迎流面测多点总压平均值，在背流面测多点（或一点）静压的平均值，或在管壁取静压，并按总压与静压的平均差压值来推算管道骨流体的流速和流量。如图11~14（4）根据不同的要求和安装方式来选择各种取样器，也可以根据不同的要求和安装方式来定做取样器。我公司新研制的一种弹头截面形状的一种精度高（图12），并且防堵效果好最新型的风流量均速管传感器，它彻底摆胶了阿纽巴等插入式流量探头易堵塞的弊端，使均速流量探头的防堵水平达到空前的高度，该产品设计独特，设计上排除了堵塞现象的发生，在探头前部高静压区围绕着探头使高压取压孔不会被堵塞，最重要的是低压孔取在探头侧后两边流体从表面斜接而过，保护了低压孔不会被掠动而其它的探头容易堵塞，因为它们的低压取压孔在杂质聚集的低压波动区域，就是该产品最重要的独特之处。
三、功能特点
1、多路风压、风速测量装置配套用的取样器，测点数量由用户与设计院确定提供，选配风速、风压取样器，必须根据现场实际情况而定。
2、微差压变送器（扩散硅、电容式或进口专用变送器）可多个集中于箱体内，也可单个分布安装，组合形式多样，以适合用户需要，箱体安装形式分悬挂、落地或旋转于专用的机柜内。
3、微差压变送器能输出直流4-20mA或1-5VDC标准电信号，可直接进入DCS系统或接入本厂提供的风压、风速显示仪。
4、微差压变送器箱体采用铝合金材料，具有防潮、防尘、美观、密封性好、便于安装的优点，防护等级达IP56，适合于现场环境恶劣的情况下使用。
5、风粉流速在线测量系统能把风流速以光柱及数字二种形式同时显示出来，并具有平均风速的显示功能，风速报警值任意设置，测量仪在掉电时能保存设置参数。
6、可根据用户要求，已知风管截面，根据Q=V×A可求出风流量并显示。
Q-风量 V-风速 A-风管道截面积。
四、主要技术指标
1、风压、风速测量装置
●测量路数：根据用户要求任意路组合，一般不大于16路。
●测量范围：差压：0~±100Kpa 静压：-100Kpa~+100Kpa
●输出信号：4-20mACD或1-5VDC
●变送器电源：24VDC二线制（特殊要求在订货时注明）
●工作条件：-10℃~+60℃，环境温度：-40℃~+80℃，
相对温度≤95%，防护等级IP56
●风压、风速检测箱（铁箱或不锈钢）：外尺寸按安装的路数而定（如图1）
●变送器壳体材料：铝合金（外形尺寸如图2）
2、MAP-S扩散硅型微差压变送器
（1）工作温度：-10~60℃
（2）精度：≤±1%FS
（3）供电电源：24VDC
（4）外形尺寸如图2
3、MAP-C电容式微差压变送器
（1）工作温度：电路-40~85℃液晶显示器：-10~70℃
（2）液晶显示器：3 1/2位LCD，显示精度0.2%，显示单位可选，字高12mm，压降5V
（3）精 度：（线性、重复性、迟带合计）
量程<5Kpa时 典型0.15%，最大0.5%
量程≥5Kpa时 典型0.1%，最大0.25%
（4）温度漂移：量程<5Kpa时 0.03%F·S/℃
量程≥5Kpa时 0.01%F·S/℃
（5）长期稳定性：量程<5Kpa时 0.8%F·S/年
量程≥5Kpa时 0.2%F·S/年
（6）外形尺寸如图3
五、风速、风压防堵取样装置选型表
|
编号
|
名称
|
型号
|
编号
|
名称
|
型号
|
|
1
|
自清灰防堵取样器
|
APS-I-A
|
9
|
靠背管风速取样器
|
APS-I-A
|
|
2
|
三层阻挡防堵取样器
|
APS-I-B
|
10
|
风流量均速管取样器
|
APS-I-B
|
|
3
|
三层阻挡弯型防堵取样器
|
APS-I-C
|
11
|
风流量均速取样器
|
APS-I-C
|
|
4
|
气粉混合物取样器
|
APS-I-D
|
12
|
防堵型风速取样器
|
APS-I-D
|
|
5
|
Z型空气、烟气取样器
|
APS-I-E
|
13
|
风流量均速取样器
|
APS-I-E
|
|
6
|
Y型烟气取样装置
|
APS-I-F
|
14
|
风流量均速取样器
|
APS-I-F
|
|
7
|
炉膛负压防堵取样器
|
APS-I-G
|
15
|
补偿式防堵吹扫取样器
|
APS-I-G
|
|
8
|
磨煤机防堵取样器
|
APS-I-H
|
16
|
吹气式防堵取样器
|
APS-I-H
|
注：（1）APS-I材质为碳钢，APS-Ⅱ材质为不锈钢；AFP-I材质为碳钢，AFP-Ⅱ材质为不锈钢；APP-I材质为碳钢， AFP-Ⅱ材质为不锈钢；
（2）订货时请注明型号、风管道直径以及安装方式（垂直或水平或n°角）；
（3）特殊规格可根据客户要求制作。
六、型号定义
MAP
取样装置的型号
差压变送器扩散硅为S电容工为C
直接进入DCS为I，采用光柱显示仪为Ⅱ
数字1-n，代表测量路数
七、变送器现场安装箱尺寸
|
型号
|
宽B
|
B1
|
高H
|
H1
|
深D
|
备注
|
|
MAP-S-2
|
180
|
230
|
260
|
230
|
100
|
可根据用户要求定制
|
|
MAP-S-4
|
300
|
350
|
|
MAP-C-2
|
260
|
310
|
360
|
330
|
120
|
|
MAP-C-4
|
480
|
530
|
注：MAP-S每增加1路B加宽60mm MAP-C每增加1路B加宽100mm
