一种气体流场均匀性自动控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种气体流场均匀性自动控制系统及控制方法，用于烟气余热利用装置前的流场均匀性自动控制，该系统包括依次连通的进口烟道、导流烟道和出口烟道，用于调节导流烟道出口动压场的均流装置，位于导流烟道出口处的多个压力测点；所述均流装置包括设置在导流烟道内的导流叶片，导流叶片为多个，横向、纵向、前后布置于导流烟道内，设置在导流烟道外通过转动轴与导流叶片连接的电动执行机构，与电动执行机构连接的控制系统；本发明专利技术还公开了该系统的控制方法；本发明专利技术可以均匀气体流场，避免烟气余热利用装置因局部磨损发生泄漏，提高烟气余热利用装置的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种气体流场均匀性自动控制系统及控制方法
本专利技术属于发电机组节能环保
，涉及一种气体流场均匀性自动控制系统及控制方法，可用于烟气余热利用装置前的流场均匀性自动控制。
技术介绍
随着我国节能减排政策的不断深化，烟气余热利用装置得到了广泛应用。大多数燃煤机组将烟气余热利用装置布置于空预器和除尘器之间的烟道内，不仅能够回收烟气余热，提高电除尘器效率，还能降低脱硫塔水耗，为用户带来了显著的经济效益和环保效益。但随着运行时间的增加，约90％的烟气余热利用装置发生了泄漏，轻则造成烟气余热利用装置退出运行，重则造成除尘器故障，甚至造成机组非停。根据分析，造成泄漏的主要原因为磨损、积灰和腐蚀，其中又以磨损为主要原因。烟气余热利用装置受布置空间的限制，其进口靠近烟道转弯处，烟气流场不均，且烟气中含有较高浓度的粉尘，粉尘硬度高，因此，磨损现象严重。目前，在烟气余热利用装置改造过程中，多采用增设导流板的措施减缓磨损，而导流板的设计以CFD数值计算为主。该计算是基于设计工况，而在实际运行中，随着机组负荷、煤质等的变化，运行工况偏离设计工况，甚至造成部分区域粉尘富集。因此，诸多烟气余热利用装置虽然增设了导流板，但仍然出现磨损。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种气体流场均匀性自动控制系统及控制方法，该系统可以根据在线压力测点的数据，实时调节均流装置的导流叶片，实现不同机组负荷和实际入口烟气条件下的流场均匀。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种气体流场均匀性自动控制系统，用于烟气余热利用装置前的流场均匀性自动控制，包括依次连通的进口烟道2、导流烟道1和出口烟道3，用于调节导流烟道1出口动压场的均流装置4，位于导流烟道1出口处的多个压力测点5；所述均流装置4包括设置在导流烟道1内的导流叶片8，导流叶片8为多个，横向、纵向、前后布置于导流烟道1内，设置在导流烟道1外通过转动轴7与导流叶片8连接的电动执行机构6，与电动执行机构6连接的控制系统9。所述均流装置4为在线自动调节。所述压力测点5可在线实时监测导流烟道1出口截面压力场。所述进口烟道2、导流烟道1、进口烟道3为矩形烟道或圆形烟道。所述导流烟道1为各种角度的转弯烟道或变径烟道。所述转动轴7和导流叶片8的布置采用直线型、角型或弧型。优选的，所述角型的角度为140°～160°。所述导流叶片8与转动轴7采用中心连接或偏心连接。所述的一种气体流场均匀性自动控制系统的控制方法，压力测点5通过网格法实时监测导流烟道1出口动压场，并实时传送至控制系统9，控制系统9根据动压场的数据，计算动压场平均值和各点与平均值的偏差值，并根据各点偏差值向对应上游均流装置4发送调节指令；均流装置4的电动执行机构6接收控制系统指令，驱动转动轴7，调节导流叶片8角度，从而影响导流烟道1出口动压场，行成负反馈闭式控制，直至导流烟道1出口各点动压场偏差值小于10％，实现导流烟道1出口气体流场均匀，避免下游的烟气余热利用装置因局部磨损发生泄漏，提高烟气余热利用装置的可靠性。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的一种气体流场均匀性自动控制系统在工作过程中，压力测点采用网格法实时测量出口烟道内的截面动压，并传送至控制系统，控制系统根据测量数据，向动压不平衡的区域所对应的上游均流装置执行机构发送调节指令，均流装置叶片根据调节指令进行转动，从而影响出口烟道内的截面动压，形成负反馈控制系统，直至烟道内的截面动压达到均衡，实现余热利用装置入口烟气流场均匀，从而缓减粉尘颗粒对余热利用装置的磨损，提高余热利用装置的可靠性。附图说明图1a为本专利技术气体流场均匀性自动控制系统中导流烟道为转弯型的结构示意图；图1b为本专利技术气体流场均匀性自动控制系统中导流烟道为变径型的结构示意图。图2为均流装置示意图。图3a是转动轴和导流叶片为直线型布置；图3b是转动轴和导流叶片为160°角型布置；图3c是转动轴和导流叶片为140°角型布置；图3d是转动轴和导流叶片为弧型布置。图4为图1a和图1b沿A-A向剖视图，即导流叶片在导流烟道内布置示意图。图5为图1a和图1b沿B-B向剖视图，即压力测点在导流烟道内出口布置示意图。其中，1为导流烟道、2为进口烟道、3为出口烟道、4为均流装置、5为压力测点、6为电动执行机构、7为转动轴、8为导流叶片、9为控制系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1a、图1b和图2，本专利技术所述的一种气体流场均匀性自动控制系统包括进口烟道2、出口烟道3、导流烟道1、均流装置4、电动执行机构6、转动轴7、导流叶片8、压力测点5及控制系统9。参考图1，进口烟道2与导流烟道1入口相连，出口烟道3与导流烟道1出口相连，均流装置4位于导流烟道1内，压力测点5位于导流烟道1出口，导流烟道1内的烟气流速不应大于15m/s。参考图2，电动执行机构6与控制系统9通过电缆连接，电动执行机构6与转动轴7在导流烟道1外侧相连，导流叶片8与转动轴7在导流烟道1内侧相连，导流叶片8与转动轴7可采用中心连接或偏心连接。参考图3a、图3b、图3c和图3d，转动轴7和导流叶片8的布置可采用直线型、角型或弧型，其中，角型又有两种型式，导流叶片8长度宜控制在500mm左右，对于角型和弧型，角度宜控制在140°～160°。参考图4，导流叶片8为多个、横向、纵向、前后布置，布置间距不大于1.5m，单向测点数量不少于3个。参考图5，压力测点5采用网格法布置，将烟道沿横向和竖向均匀分割，间距不大于1.5m，单向测点数量不少于3个，压力测点5布置须与均流装置4布置相对应。本专利技术的工作过程为：压力测点5通过网格法实时监测导流烟道1出口动压场，并实时传送至控制系统9，控制系统9根据动压场的数据，计算动压场平均值和各点与平均值的偏差值，并根据各点偏差值向对应上游均流装置4发送调节指令。均流装置4的电动执行机构6接收控制系统指令，驱动转动轴7，调节导流叶片8角度，从而影响导流烟道1出口动压场，行成负反馈闭式控制，直至导流烟道1出口各点动压场偏差值小于10％，实现导流烟道1出口气体流场均匀，避免下游的烟气余热利用装置因局部磨损发生泄漏，提高烟气余热利用装置的可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体流场均匀性自动控制系统，其特征在于，用于烟气余热利用装置前的流场均匀性自动控制，包括依次连通的进口烟道(2)、导流烟道(1)和出口烟道(3)，用于调节导流烟道(1)出口动压场的均流装置(4)，位于导流烟道(1)出口处的多个压力测点(5)；/n所述均流装置(4)包括设置在导流烟道(1)内的导流叶片(8)，导流叶片(8)为多个，横向、纵向、前后布置于导流烟道(1)内，设置在导流烟道(1)外通过转动轴(7)与导流叶片(8)连接的电动执行机构(6)，与电动执行机构(6)连接的控制系统(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体流场均匀性自动控制系统，其特征在于，用于烟气余热利用装置前的流场均匀性自动控制，包括依次连通的进口烟道(2)、导流烟道(1)和出口烟道(3)，用于调节导流烟道(1)出口动压场的均流装置(4)，位于导流烟道(1)出口处的多个压力测点(5)；
所述均流装置(4)包括设置在导流烟道(1)内的导流叶片(8)，导流叶片(8)为多个，横向、纵向、前后布置于导流烟道(1)内，设置在导流烟道(1)外通过转动轴(7)与导流叶片(8)连接的电动执行机构(6)，与电动执行机构(6)连接的控制系统(9)。


2.根据权利要求1所述的一种气体流场均匀性自动控制系统，其特征在于，所述均流装置(4)为在线自动调节。


3.根据权利要求1所述的一种气体流场均匀性自动控制系统，其特征在于，所述压力测点(5)采用网格法布置，在线实时监测导流烟道(1)出口截面压力场。


4.根据权利要求1所述的一种气体流场均匀性自动控制系统，其特征在于，所述进口烟道(2)、导流烟道(1)、进口烟道(3)为矩形烟道或圆形烟道。


5.根据权利要求1所述的一种气体流场均匀性自动控制系统，其特征在于，所述导流烟道(1)为各种角...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹小刚，张知翔，周飞，李楠，车宏伟，姬海民，申冀康，李文锋，
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，
类型：发明
国别省市：陕西;61