摘要：文章针对西塞山发电有限公司一期机组锅炉应用自补偿式风压测量在线吹扫防堵装置在提高锅炉炉膛压力测量和保护准确率上的作用和实际应用情况进行说明，并对改造原理进行了分析。

关键词：在线吹扫；防堵装置；炉膛压力；机组锅炉；发电机组 文献标识码：A

中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2015）33-0045-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.024

1 设备介绍

湖北西塞山发电有限公司一期有两台330MW机组，2004年起正式投产。一期330MW的机组，每台机组锅炉有4个炉膛压力模拟量测点，分别为炉膛压力1、炉膛压力2、炉膛压力3和炉膛压力4，变送器均由FOXBORO公司生产，型号为IGP20-T22A21F-M1L1，量程为-4～3kPa。还有炉膛压力高（动作值为1kPa）和炉膛压力低（动作值为-1kPa）两个报警开关以及炉膛压力高高1、炉膛压力高高2、炉膛压力高高3这三个炉膛压力高高（三取二信号，动作值为1.7kPa）以及炉膛压力低低1、炉膛压力低低2、炉膛压力低低3这三个炉膛压力低低（三取二信号，动作值为-1.7kPa）共六个跳机保护开关。这八个压力开关均由SOR公司生产，型号为52RN-K116-C1A-TT。因此，一共有十二个取样筒。

以前，我们厂一直采用常规方式，即加装普通防堵取样装置进行测量。这种方法虽然能起到防堵的效果，但是效果不是很明显。当锅炉处于烧正压的时候，炉内的粉尘杂质随炉膛压力一起进入取压管，时间一长粉尘慢慢堆积在管内，引起管道的严重堵塞，从而影响了对压力的连续测量，给锅炉的正常燃烧和安全运行带来了严重的隐患。

以炉膛压力测点为例，图1就是准确率高低不同时的对比。

图1 炉膛压力测点准确率高低趋势图

根据现状调查，炉膛压力测点的准确率与取样管道是否堵灰有直接关系。只有保证取样管道的畅通，才能提高炉膛压力测点保护的准确性。

2 原因分析

炉膛压力测点保护是锅炉侧的重要保护，可直接触发MFT保护，从而导致锅炉跳闸，机组停运。炉膛压力保护测点准确率低很可能造成机组保护拒动或误动。

提高炉膛压力测点准确率能保证锅炉的经济性

燃烧。

造成炉膛压力测量不准的因素有很多，从设备、环境、方法和人员上展开分析，可以得出以下结论：（1）烟温低，取样管中水分多。因锅炉设计原因，取样点所在位置烟气温度较低，易形成水汽与灰分凝结。可在取样筒上加保温装置，减少水汽凝结的可能。（2）烟气中SO2含量高。烟气中SO2含量高，与水生成酸，腐蚀取样管道，腐蚀的管道有利于灰分沉积，需及时更换取样管道。（3）未及时发现异常。趋势异常，但无直接报警，不易发现。需要求加强监视外，还要制定规范制度，定期对炉膛压力趋势进行检查。（4）取样管设计不合理。因设计不太合理，管道内灰分容易沉积。（5）炉膛内灰分大。炉膛内环境复杂，粉尘多，灰分大，这也是主要因素之一。

以前我们采取的方法有以下四种：（1）在取样筒上加装保温装置，减少水汽凝结；（2）定期向取样筒内喷洒除焦剂；（3）要求运行人员加强监视，时刻注意炉膛压力测点趋势的波动情况；（4）每月至少吹扫取样管道三次，每次基本上要耗费一个上午的时间，不但费时费力，而且要求运行人员特别注意，不但对负荷有一定要求（保持稳定），还要保持炉膛压力为负值，否则在吹扫取样筒过程中极为容易出现倒吹现象，不但起不到通畅取样筒的作用，反而会造成燃烧不稳、环境污染，并导致工作成员吸入粉尘从而影响健康状况。

实施之后，效果还是不太明显，而且对于检修和运行人员来说，工作量也大为增加，极为不便。而且在机组运行的情况下，吹扫重要保护的取样筒也是一件十分危险的工作，一旦安全措施做得不到位，吹扫时可能导致炉膛保护误动作，就会造成非计划停运这一严重后果。后来，我们决定进行技术改造，为了不让灰分沉积在取样管道内，决定在取样筒上加装在线吹扫装置。

3 改造方案

在线吹扫装置组成包括防堵吹扫装置和流量、压力指示调节装置，如图2所示：

图2 在线吹扫装置示意图

从图2可看出，该装置的测量原理是利用外加恒定气压连续在测点内吹扫的方法，使测点达到防堵，并利用流体力学的动压补偿方法，消除因反吹扫空气压力产生的差压，以保证真实压力的测量值，这是补偿式测量防堵吹扫装置的最大特点。系统示意图中（如不加装补偿装置），压力变送器口的取样点A至吹扫管口B之间，由于气体流动而产生的管内压差为△P，流动气体的重度为r，该段空气流速为v，该管段空气阻力参数为ζ，A点压力为PA，B点为PB，则：

△P=r*ζ*v2/2g

PA=PB+△P

从公式中可以看出，气体因压力变化会引起气体流量的变化和△P的改变。在常规的吹扫方法中为保证测量精度只能选用较小的流量，因而很容易引起堵塞和烧毁。如果加大流量，变送器又会产生零点偏移，只能采取变送器和显示仪表调零的方法，从而引起显示系统混乱，在运行中出现问题也很难校正。而调压阀、流量控制器的故障和偏差将直接影响测量的精度，带来大量日常维护工作。

为了克服吹扫气体压力变化引起气体流量的改变和△P的改变，即影响测量的准确性，采用了压力补偿器。该补偿器采用空气动力原理来消除被压△P，只有全量程补偿，反吹空气的压力变化不会影响测量值，因为实际信号从压力补偿装置取样来，解决了防堵和取样，真实地测量到压力的实际值。

4 效果及注意事项

加装自补偿在线吹扫装置之后，炉膛压力保护取样筒堵塞现象大为减少，可以说几乎没有堵塞现象出现，大大提高了炉膛压力保护的准确率和及时性。

维护注意事项：（1）每日检查各气源控制箱气源压力是否稳定在规定值，即0.1MPa。由于环境温度的不断的变化以及气源母管压力的波动都会引起气源控制箱内调压阀的上升或下降的波动，从而引起吹扫风流量的上下波动，最终引起测量误差；（2）由于压缩空气容易带水的缘故，需要定期对油水分离器和流量计进行手动排水；（3）定期对炉膛压力测点的趋势进行检查，并且在每次停机时，将取样管道拆开检查，做好清灰

工作。

5 结语

除了炉膛压力测点和保护之外，炉膛点火系统、火焰电视以及制粉系统的大部分变送器和压力开关也都加装了在线吹扫防堵装置，效果明显。鉴于此，我们厂还借着今年一期机组停机小修的机会，在炉膛辅助风系统的各个取样筒上进行了加装在线吹扫装置的改造工作。

参考文献

[1] 无锡市银湖自动化仪表有限公司.防堵吹扫装置说明书[S].2008.

[2] 郑亚柯.防堵吹扫装置在压力测量中的应用.2009.

[3] 蔡建飞，张健.在线吹扫防堵装置在制粉系统中的

应用.

作者简介：蔡晶晶（1980-），女，湖北武汉人，湖北西塞山发电有限公司助理工程师，研究方向：热工自动化。

（责任编辑：陈 洁）