博卡在烟道气测量上的解决之道！烟道气：有毒有害气体和烟尘的混合物，是污染大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中包括 SO2 、 CO 、 CO2 碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等。因此烟道气对环境的污染是多种有毒物质的复合污染。 虽然目前对于烟道气的测量方式有多种多样，但是通常的测量方法均存在一定的问题。目前主要的测量方式有如下几种； 1）超声波流量计：超声波气体流量计是利用超声波在流体中顺流和逆流传播的速度差与流体的流速成正比的原理测量流量的。运用此方法测量的缺点是造价昂贵，测量精度不高，通常只有±2～5%。 2）单一的均速管流量计：均速管流量计是采用皮托管测量原理测量流体的全压与静压，从而达到测量流量的目的。均速管流量计具有结构简单、安装维修方便、运行及制造成本低等优点，广泛应用于大管径、允许压损小的场合。由均速管流量计的测量原理可知其测量的是体积流量，而烟气是变组分的介质，密度是变化的。因此要得到烟气的质量流量仅仅通过单一的均速管流量计是无法实现的。 3）热式气体质量流量计：热式流量计是利用传热原理检测流量仪表，即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表。该仪表的传感器由两个基准级热电阻RTD组成。一个是质量速度传感器T1,一个是测量气体 温度变化的温度传感器T2。当这两个RTD置于被测气体中时，其中传感器T1被加热到气体温度以上的一个恒定的温差，另一个传感器T2用于感应被测气体温 度。随着气体质量流速的增加，气体带走更多热量，传感器T1的温度下降，要维持T1﹑T2恒定的温度差，T1的加热功率就要增大。 根据热效应的金氏定律， 加热功率P﹑温差△T=（T1-T2）与质量流量Q有确定的数学关系式。但是和均速管流量计一样，热式流量计在测量气体组分变化较大的场所，因CP值和热导率的变化，测量值会有较大的变化，从而产生较大误差。 由此可见，以上三种测量方法均不适合用于在烟道气质量流量的测量。 解决方案 运用均速管流量计、科里奥利质量流量计组合测量的方法就可以很好的解决以上三种测量方式的不足之处。 科里奥利质量流量计是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量诚正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。基于此原理，该流量计可以测得流体的密度。 上文已介绍过均速管流量计的测量原理，其测量的是流体的体积流量。采用科里奥利质量流量计测量烟气密度，均速管流量计测量烟气体积流量，两者结合，利用平均值补偿、就可以推算出整个烟道气管道的流量了。 安装要求 质量流量计和均速管流量计的安装位置和安装方式将会直接影响到整个测量精度。首先应确定均速管流量计的安装位置，烟道气的测量是在烟囱管道内部进行测定或采试样测定，为了使测量点具有代表性，测量点的位置尽可能选在烟道气气流均匀而稳定的管段上，应避开弯头、阀门和变径管等容易产生涡流的阻力构件，原则是：以烟气流向为准，测定断面与其上游方向阻力构件的距离，最好大于烟道气测量管直径的10倍，与其下游方向阻力构件的距离大于烟道气测量管直径的5倍。此外，由于水平管道中气流速度分布和粒状物浓度分布不如垂直管道内均匀，所以选择测量点时，应优先选取垂直管段。 均速管流量计安装位置确定后，再确定质量流量计的安装位置。在均速管流量计的前端另开一侧。斜向30°侧开一个口，引出一段为1寸大小的分支测量管（图一），把质量流量计安装在导管上，把质量流量计另一端连接在烟道气管道上形成一个环路。如图二所示。 质量流量计的位置取舍是至关重要的，如果侧孔开的不恰当的话，会造成测量的不准确。本次测量点的位置必须位于均速管流量计前端，引出一段分支测量管深入烟道气管道内侧，深入的长度约为管道内径的1/8D之处，如若调整深入长度的话，可运用在线插拔装置调整深入长度，此处位置点的取舍是根据流体力学得出的-流体力学是连续介质力学的一门分支，是研究流体（包含气体及液体）现象以及相关力学行为的科学。分支测量管的角度为与烟道气管道成30°安装。分支测量管的大小为1寸左右。详见图二所示。 安装完质量流量计后，在质量流量计两侧开孔的中心位置上，安装均速管流量计，此流量计必须处于此两侧开孔之间。 安装完质量流量计和均速管流量计后，使用电缆把信号传输到积算仪上即可使用测量。
此测量方式的原理在于：运用质量流量计，测出烟道气管道中介质的密度及流速(V1)； 即判断出整个烟道气管道中的介质即为质量流量计测得的密度。根据此得到介质的密度与均速管流量计测得的体积量，运用积算仪或PLC等，处理从而得出整个烟道气管道的质量流量。 取得的效果（效益） 使用此方案测量的好处在于：其安装过程中非常的方便也可不停产在线安装，只需在管段上开四个取压孔即可，大大的较少了安装时间，节省了大量的人力。 其测量的效果与使用超声波流量计相比其价格便宜，测量精度相比高于单一的均速管流量计。其测量方式又不受限于介质的组合成分，密度的变化。 以传统的测量方法加上密度的组合而成的质量流量。
|
