一种流动效应型气体流量测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种流动效应型气体流量测量系统及方法，包括若干组测量点，其中，各组测量点安装于不同的测量断面上，且沿气体流动方向，各测量断面依次分布，且各测量断面的流通面积依次逐渐增大，该系统及方法能够准确、稳定的测量气体流量。定的测量气体流量。定的测量气体流量。

【技术实现步骤摘要】
一种流动效应型气体流量测量系统及方法


[0001]本专利技术属于气体流量测量
，涉及一种流动效应型气体流量测量系统及方法。

技术介绍

[0002]气体测量技术广泛应用于烟气污染物治理领域，燃煤电厂产生的烟气含有大量污染物，如粉尘、二氧化碳、氮氧化物及二氧化硫等，可靠并精准的监测放烟气排放量，对污染物的脱除起到至关重要的作用，烟气排放量的准确测量也是碳排放量在线监测及计算的重要依据，其直接影响碳排放在线测试结果及统计计算结果，在线监测的可靠性和准确性是决定其在温室气体排放源监测能力建设中所处地位的关键所在。
[0003]火电厂燃煤机组已普遍安装了在线烟气流量测量装置，但情况各有不同，出于场地和设备投资的考虑，锅炉炉后系统场地大多采用紧凑布置，烟风系统管道常常没有足够长度的直管段，烟道往往存在较多的拐弯和变截面管道，烟道内流场均布性往往较差，对于炉后烟气流量的测量造成较大的影响，特别是对于石灰石石膏湿法脱硫领域，因石灰石石膏湿法脱硫系统对碳排放总量有一定影响，故二氧化碳排放浓度监测断面的选择通常在脱硫后的尾部烟道断面，即在尾部烟道的碳排放监测结果是锅炉燃烧产生的CO2排放和脱硫过程的CO2排放的总和，国内大多数电厂对炉后原烟气流量的测试断面选在引风机后的脱硫系统入口水平烟道处，对于脱硫后低温净烟气流量的测试断面大多数选择在净烟气到进烟囱前的水平段或竖直段。
[0004]传统烟气测量方法的测试断面通常前后烟道直段较短、紧邻烟道拐弯处，烟气流场紊乱，存在较大的烟气紊流和回流，不同机组负荷烟道的不同截面以及同一截面上的速度场偏差较大，目前普遍采用单点式烟气流速测量数据来推算整个烟道内的烟气总流量，其结果往往与实际流量存在较大的偏差，许多电厂的在线流量测量值严重偏离真实值，参考价值不大。
[0005]环保部门及电厂对于污染物排放总量的计算均需要用到烟气流量这一数据，出于环保数据监测和统计计算的考虑，部分分电厂按照环保部门的要求将CEMS表计(包括烟气流速测量装置)安装在烟囱的某一高度处，据调研，安装于烟囱某一高度处时因取样系统和伴热管线的长度大大增加，且烟囱内的凝结显现远远大于烟囱入口，取样系统沾污堵塞、伴热管线故障等现象较为频繁，且因为高度较高，CEMS的运行维护不便，CEMS系统运行可靠性和稳定性整体较差。
[0006]综合上述描述，现有气体流量测量装置存在运行维护不便、稳定性与测量可靠性较差的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种流动效应型气体流量测量系统及方法，该系统及方法能够准确、稳定的测量气体流量。
[0008]为达到上述目的，本专利技术所述的流动效应型气体流量测量系统包括若干组测量点，其中，各组测量点安装于不同的测量断面上，且沿气体流动方向，各测量断面依次分布，且各测量断面的流通面积依次逐渐增大。
[0009]还包括风机风箱及中心筒，其中，风机风箱的一端设置有进气口，风机风箱另一端的出口与扩压器的入口相连通，所述风机风箱内设置有叶轮，所述叶轮上安装有若干叶片，电机的输出轴通过联轴器与主轴的一端相连接，主轴的另一端插入于风机风箱内后沿轴向穿过所述叶轮，且主轴上位于风机风箱的一端与中心筒的一端相连接，中心筒的另一端插入于所述扩压器内，其中，各测量断面沿轴向设置于所述中心筒的外壁上，各测量断面上均沿周向设置有若干气压测点。
[0010]扩压器的出口处设置有出口法兰。
[0011]电机固定于支撑架上，支撑架的底部与放置面之间通过螺栓固定连接。
[0012]所述测量断面的数目大于等于。
[0013]扩压器的出口端的外壁上设置有密封风机。
[0014]风机风箱与主轴的连接处设置有轴承，所述轴承的安装边缘处设置有密封圈。
[0015]中心筒的轴线与扩压器的轴线相重合。
[0016]风机风箱的底部设置有用于安装风机风箱的基座，密封风机的底部与所述基座之间通过螺栓固定连接。
[0017]本专利技术所述的流动效应型气体流量测量方法包括以下步骤：
[0018]通过各组气压测点测量不同测量断面上的气压，根据不同测量断面上所有气压测点处气压的平均值之间的压力差ΔP计算通过整个风机的气体流量Q,其中，
[0019][0020]其中，A为气体流经的测量断面中的某一个断面的通流面积，k为标定系数，ρ为烟气密度。
[0021]本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术所述的流动效应型气体流量测量系统及方法在具体操作时，通过各组气压测点测量不同测量断面上的压力，计算不同测量断面上所有气压测点处气压的平均值之间的压力差ΔP，根据所述压力差计算通过整个风机的气体流量Q，实现对气体流量的测量。需要说明的是，本专利技术中沿气体流动方向，各测量断面依次分布，且各测量断面的流通面积依次逐渐增大，在实际操作时，可以将气压测点安装在位于烟气系统中流场速度分布较为理想的扩压器所在区域内，以提高测量的准确性及稳定性，同时避免传统流量计取样部件单一或取样位置较少，并解决变工况(变流量范围)流量装置流量系数不稳定的问题，进而可以在非设计流量工况下具有更好的测量稳定性，特别适合于流量测量条件较差(无法满足足够长度的直管段)的场合，使用的工况条件覆盖范围广，适合于风系统，同时适合于烟气系统(除尘器后的)的流量测量。最后需要说明的是，本专利技术采用气体流动阻力原理，利用安装在不同位置的气压测点的压力差得到气体流量或速度，并综合安装在不同位置的取样点的测量值综合给出所需流量，综合测量精度在实际应用中可达到3％以内，能够适应多种工况气体流量的处理，且具有可靠性高及节能经济的特点。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术气压测点13在测量断面上的分布图。
[0025]其中，1为风机风箱、2为进气口、3为扩压器、4为叶轮、5为叶片、6为主轴、7为联轴器、8为电机、9为支撑架、10为中心筒、11为出口法兰、12为密封风机、13为气压测点。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本专利技术公开的概念。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0027]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流动效应型气体流量测量系统，其特征在于，包括若干组测量点，其中，各组测量点安装于不同的测量断面上，且沿气体流动方向，各测量断面依次分布，且各测量断面的流通面积依次逐渐增大。2.根据权利要求1所述的流动效应型气体流量测量系统，其特征在于，还包括风机风箱(1)及中心筒(10)，其中，风机风箱(1)的一端设置有进气口(2)，风机风箱(1)另一端的出口与扩压器(3)的入口相连通，所述风机风箱(1)内设置有叶轮(4)，所述叶轮(4)上安装有若干叶片(5)，电机(8)的输出轴通过联轴器(7)与主轴(6)的一端相连接，主轴(6)的另一端插入于风机风箱(1)内后沿轴向穿过所述叶轮(4)，且主轴(6)上位于风机风箱(1)的一端与中心筒(10)的一端相连接，中心筒(10)的另一端插入于所述扩压器(3)内，其中，各测量断面沿轴向设置于所述中心筒(10)的外壁上，各测量断面上均沿周向设置有若干气压测点(13)。3.根据权利要求2所述的流动效应型气体流量测量系统，其特征在于，扩压器(3)的出口处设置有出口法兰(11)。4.根据权利要求2所述的流动效应型气体流量测量系统，其特征在于，电机(8)固定于支撑架(9)上，支撑架(9)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹慧杰，郑金，牛拥军，牛国平，周小平，李启明，贾兆鹏，岳佳全，王一坤，蒙毅，陈欣，雷鸣，余福胜，王定帮，董博祎，常磊，贾林权，刘玺璞，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司西安西热锅炉环保工程有限公司中国电建集团透平科技有限公司，
类型：发明
国别省市：