一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法技术

本发明专利技术公开了一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，包括：首先，在风机本体流量测量截面安装流量堵头，并在风量测量截面确定风机流量测点的位置；然后，采用皮托静压管横动法开展风机流量测试，求解得到风机测量截面流量测试结果；最后，将测试得到的风机测量截面流量数值换算至风机标准流量数值，从而求解得到电站轴流风机的流量测量结果

【技术实现步骤摘要】
一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法


[0001]本专利技术涉及电站轴流风机领域，具体涉及一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法
。

技术介绍

[0002]电站轴流风机现场热态性能试验测试中，通常在电站轴流风机上游或下游的烟风道上进行风机流量测试，往往采用毕托管按照网格法测量测点截面动压，然后通过计算求解测量截面的风量
。
然而，因为火电机组烟风管道大都布置比较紧凑，现场很难有满足风机风量测试条件的直管段及测试位置
。
因此，通常情况下无法严格按照标准开展电站轴流风机现场热态性能测试，因而在很多情况下想要通过常规方法实现电站轴流风机风量的精确测量往往难以实施
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供了一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，该方法通过在风机本体上安装的流量测点开展风机流量测试与数据分析，克服了传统风量测试方法中流量测量位置难以选取
、
流量测量不够准确等诸多问题，提供了一种全新的电站轴流风机风量测量与数据计算方法，采用该方法能够实现电站轴流风机流量的高效
、
快捷与精确测量
。
[0004]本专利技术采用如下技术方案来实现的：
[0005]一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，包括：
[0006]首先，在风机本体流量测量截面安装流量堵头，并在风量测量截面确定风机流量测点的位置；然后，采用皮托静压管横动法开展风机流量测试，求解得到风机测量截面流量测试结果；最后，将测试得到的风机测量截面流量数值换算至风机标准流量数值，从而求解得到电站轴流风机的流量测量结果
。
[0007]本专利技术进一步的改进在于，具体实现方法如下：
[0008]1)
在风机本体流量测量截面安装流量堵头，并在风量测量截面确定风机流量测点的位置，具体如下：
[0009](1)
确定电站轴流风机流量堵头的安装位置，根据电站轴流风机现场风量测试装置的布置情况，定义风机进口截面为截面1，风机出口截面为截面2，风机本体风量测点安装截面为截面3，截面3位于轴流风机收敛段或等环面整流段上，截面3上安装有6个风量堵头；
[0010](2)
确定电站轴流风机风量测点的布置；在确定了电站轴流风机风量堵头位置后，对于水平方向左侧风量堵头，风量测点布置线段造型方法为：将水平方向左侧风量堵头中心点与风机机壳中心
O
连成直线，该直线与风机机壳
、
轮毂的交点分别为
A、B
，则线段
AB
即为风量测点布置线段，线段
AB
长度为
L
，设风量测点截面3的风机轮毂外径为
D
hub
，风量测点截面3的风机机壳内径为
D
shroud
，则线段
AB
长度其他5条风量测点布置线段的造
型方法与线段
AB
的相同；获取风量测点布置线段
AB
后，然后确定风量测点在布置线段上的分布；
[0011]2)
通过测量截面3的风机流量测点，采用皮托静压管横动法开展风机流量测试，求解得到风机测量截面3的流量测试结果；
[0012]3)
将测试得到的风机测量截面3流量数值换算至风机标准流量数值，即对应进口截面1的流量，从而求解得到电站轴流风机的流量测量结果
。
[0013]本专利技术进一步的改进在于，步骤
1)
的
(1)
中，截面3的位置选取及风量堵头的安装方法参见
ZL 202310307467.X。
[0014]本专利技术进一步的改进在于，步骤
1)
的
(1)
中，6个风量堵头位于风量测量截面3与轴流风机机壳相交的圆形曲线上，且这6个风量堵头在圆周方向上均匀分布，相邻风量堵头中心与风机机壳圆弧中心的夹角均为
60
°
。
[0015]本专利技术进一步的改进在于，步骤
1)
的
(2)
中，对于线段
AB
，具体实施方法如下：
[0016]①
线段
AB
上有4个风量测点，这四个风量测点分别为
I、II、III
和
IV
测点；每个测点均为以风机机壳中心
O
为圆心的圆弧曲线与线段
AB
的交点，其中，测点
I
对应的圆弧曲线直径为
D1，而测点
II、III
和
IV
对应的圆弧曲线直径分别为
D2、D3和
D4；因为测点
I、II、III
和
IV
从左向右依次布置于线段
AB
上，所以显然这些圆弧曲线直径满足以下条件：
D
shroud
＞
D1＞
D2＞
D3＞
D4＞
D
hub
；
[0017]②
确定四个测点对应的圆弧曲线直径
D
i
，
i
＝
1,...,4
，四个测点对应的圆弧曲线直径通过如下方程组求解：
[0018][0019]其中，
D
hub
和
D
shroud
为已知参数，通过上述方程组求解得到
D
i
的唯一正解；
[0020]③
确定风量测点位置；根据上一步骤得到了四个测点对应的圆弧曲线直径
D
i
，这样就唯一确定了这四个测点在线段
AB
上的位置，即完成了线段
AB
上风量测点位置的选取，其他5条风量测点布置线段与线段
AB
上风量测点位置选取方法相同
。
[0021]本专利技术进一步的改进在于，步骤
2)
的具体实现方法如下：
[0022](1)
通过风机流量测点，采用皮托静压管横动法，进行现场测试，获取测量面测试参数；
[0023](2)
对测试参数进行数据处理，计算得到风机测量截面的流量结果；具体计算方法如下：
[0024]测量截面3的平均差压
Δ
p
m,3
单位为
Pa
；
[0025]测量截面3的平均静压
p
m,3
单位为
Pa
；
[0026]测量截面3的平均温度
T
m,3
单位为
℃
；
[0027]测量截面3的介质密度
[0028]其中
ρ
03
为测量截面3介质标准密度，
ρ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，其特征在于，包括：首先，在风机本体流量测量截面安装流量堵头，并在风量测量截面确定风机流量测点的位置；然后，采用皮托静压管横动法开展风机流量测试，求解得到风机测量截面流量测试结果；最后，将测试得到的风机测量截面流量数值换算至风机标准流量数值，从而求解得到电站轴流风机的流量测量结果
。2.
根据权利要求1所述的一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，其特征在于，具体实现方法如下：
1)
在风机本体流量测量截面安装流量堵头，并在风量测量截面确定风机流量测点的位置，具体如下：
(1)
确定电站轴流风机流量堵头的安装位置，根据电站轴流风机现场风量测试装置的布置情况，定义风机进口截面为截面1，风机出口截面为截面2，风机本体风量测点安装截面为截面3，截面3位于轴流风机收敛段或等环面整流段上，截面3上安装有6个风量堵头；
(2)
确定电站轴流风机风量测点的布置；在确定了电站轴流风机风量堵头位置后，对于水平方向左侧风量堵头，风量测点布置线段造型方法为：将水平方向左侧风量堵头中心点与风机机壳中心
O
连成直线，该直线与风机机壳
、
轮毂的交点分别为
A、B
，则线段
AB
即为风量测点布置线段，线段
AB
长度为
L
，设风量测点截面3的风机轮毂外径为
D
hub
，风量测点截面3的风机机壳内径为
D
shroud
，则线段
AB
长度其他5条风量测点布置线段的造型方法与线段
AB
的相同；获取风量测点布置线段
AB
后，然后确定风量测点在布置线段上的分布；
2)
通过测量截面3的风机流量测点，采用皮托静压管横动法开展风机流量测试，求解得到风机测量截面3的流量测试结果；
3)
将测试得到的风机测量截面3流量数值换算至风机标准流量数值，即对应进口截面1的流量，从而求解得到电站轴流风机的流量测量结果
。3.
根据权利要求2所述的一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，其特征在于，步骤
1)
的
(1)
中，截面3的位置选取及风量堵头的安装方法参见
ZL 202310307467.X。4.
根据权利要求2所述的一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，其特征在于，步骤
1)
的
(1)
中，6个风量堵头位于风量测量截面3与轴流风机机壳相交的圆形曲线上，且这6个风量堵头在圆周方向上均匀分布，相邻风量堵头中心与风机机壳圆弧中心的夹角均为
60
°
。5.
根据权利要求2所述的一种电站轴流风机新型风量测量与计算方法，其特征在于，步骤
1)
的
(2)
中，对于线段
AB
，具体实施方法如下：
①
线段
AB
上有4个风量测点，这四个风量测点分别为
I、II、III
和
IV
测点；每个测点均为以风机机壳中心
O
为圆心的圆弧曲线与线段
AB
的交点，其中，测点
I
对应的圆弧曲线直径为
D1，而测点
II、III
和
IV
对应的圆弧曲线直径分别为
D2、D3和
D4；因为测点
I、II、III
和
IV
从左向右依次布置于线段
AB
上，所以显然这些圆弧曲线直径满足以下条件：
D
shroud
＞
D1＞
D2＞
D3＞
D4＞
D
hub
；
②
确定四个测点对应的圆弧曲线直径
D
i
，
i
＝
1,...,4
，四个测点对应的圆弧曲线直径通过如下方程组求解：
其中，
D
hub
和
D
shroud
为已知参数，通过上述方程组求解得到
D

【专利技术属性】
技术研发人员：陈得胜，白新奎，孙大伟，郑金，马翔，石清鑫，李昊燃，王伯平，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：