调节风阀与风量的测量
王靖 牛雅丽 李志宏
(河南城建高等专科学校,平顶山 467001)
摘 要 根据玻璃熔窑助燃风系统,分析了工业炉燃烧自动控制过程中,调节风阀结构和流量计及其相对安装位置对风量测量及自控的影响,对通风自控系统设计、选型及安装具有一定的参考价值。
关键词 助燃风 自控 调节风阀 流量计
Air valve adjustment and air quantity measurement
Wang Jing Niu Y ali Li Zhihong
(H enan Urban Construction College,Pingdingshan 467001)
Abstract The effect of air quantity measurement and automatic control by air valve structure adjustment,flow meters and its relative installation positions in the process of automatic control over the industrial furnace burning is analysed on the basis of prom oting burning wind system of glass melting furnace,which can offer s ome guidance to the design,m odel choice and installation of automatic control ventilation system.
K eyw ords prom oting burning wind automatic control air valve adjustment flow meter
1 前言
随着现代工业的迅速发展,对工业通风自动化控制水平要求越来越高,工业窑炉和大型锅炉燃烧系统都要求实现自动调节。燃烧过程自动调节的基本任务是:确保工艺温度制度或满足负荷要求,维持炉内压力在一定范围内,满足燃烧过程的经济性。其中后者是由送风调节装置来执行完成,使风油(气)达到自动配比,让燃料完全燃烧,达到环保节能目的。
玻璃熔窑作为浮法玻璃生产线的龙头,所用燃料一般为重油或煤气,是能耗的中心和玻璃行业产生废气的源泉。它的控制水平的高低,燃料燃烧的完全程度,关系到玻璃的融化率和玻璃的产量及质量,决定着产生污染气体量的多少。随着提高型洛阳浮法玻璃技术的发展,玻璃熔窑助燃风系统都在逐渐实行分支烟道送风,并进行风油比例自动调节,籍以实现熔窑熔化制度的自动控制以及窑压的自动控制,提高浮法玻璃质量,并使燃料完全燃烧,达到
脉冲阀数/个8喷吹压力/MPa0.15～0.25
压气耗量/(m3?min-1)<0.9
滤袋材质涤沦针刺毡
3.2 风机选择
根据各抽风点风量及管道和除尘器的阻力,选取风机型号为4-75-11№.7.5E带防震装置,具体参数如下:
转速/(r?min-1)2025
全压/Pa3595～3538
流量/(m3?h-1)24000
周边噪声/dB(A)91.4～91电动机型号Y225S-4
电动机功率/kW45
机壳出风口位置右0°
4 运行效果
整套除尘系统于2000年11月投入使用,现运行效果良好,烟囱排放口浓度小于50mg/m3,车间岗位粉尘浓度达到国家排放标准,得到车间和岗位工人的好评。
(收稿日期:2001-08-24)
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2001年第27卷第12期
December2001 工业安全与环保
Industrial Safety and Environmental protection
节能环保之目的。2 实例分析
熔窑助燃风系统控制过程为:根据熔窑温度工艺制度,决定各分支油路的油耗;根据燃料所需氧气量,进行助燃风量设置,继而进行风阀的调节。所以通风系统中的调节风阀和流量计的选择及其布置,对测量的准确性和可调性极其重要,风量测量准确与否,风量调节阀性能的好坏,直接影响着熔窑自控的实现。该系统示意见图1
。
图1 熔窑助燃风系统
该系统调节风阀为圆形瓣式风阀加电气阀门定位器。流量计为插入式触头单测点流量计。实际运行中发现,风阀的开度与计算机显示风量大小的关系较乱,无法实现风油比例自动调节,于是进行了风路系统检查和测量。实测某支管对应风阀开度下的风速(m/s )数据见表1。
由表1可知,当风阀开度较小时,风管中心风速较小,而靠近风管壁处风速较大;随着风阀开度的加大,管中心风速不断加大,边部风速逐渐降低。风速分布见图2。
图2 风管内流速分布
表1 某支管对应风阀开度下的风速/(m ?s -1)
序号
深度
10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1308.29.19.6
11.518.516 17.515.519.52721007.710.010.313 23 18 20 20 22.528.53180599.412.522.517.521 20 23.5314250 1.5 6.4 6.810.925 20 18.920 24 335330 1.5 5.4 5.59.624 18 18 19.526.5336410 2.5 2.75 7.320 18 20 22.527.5337480 3.5 2.7 2.87.0 6.518 24 23
24.5338540 4.20 4.5 3.54 21 25 20 26.5336v 34.143.553.975.3143146.5164.4160.5194.5251.5v
4.26
6.47
6.74
9.41
17.88
18.31
20.55
20.06
24.31
31.44
注:风速测量工具为热球风速仪,风管直径<800,由于测风仪探头长度有限,一侧只能伸到距管壁540mm 的深度。
为何会出现如此奇怪的气流分布现象,由风阀结构即可得出结论。
图3 风阀叶片结构示意
1-风阀叶片; 2-叶片旋转轴
在风阀开度较小的时候,由于受风阀结构的影响,空气流经风阀叶片时,必然产生离心旋转运行,造成中间风速较小,管壁附近风速加大,随着流程的加长,边部由于受管壁摩擦力的影响,流速会逐渐衰减,中间会逐渐加大,这种旋转气流在管内将持续很长的距离。由于流量计为单测点探头式,测点距风阀距离的不同,测出的风量必然会有较大的误差。当风阀开度加大到一定程度,气流将和叶片近于平行,涡旋气流逐渐消失。而流量计选型计算时,一般按正常的圆风管内流速分布图进行。由于实际气流和理想气流分布的差异,必然造成测量风量与实际
风量的误差,继而影响风量的自动调节。
虽然流量测点在调节阀后10d 之远仍有旋转气流存在,而由于风管长度有限,不可能将测点无限
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推后,为解决气旋问题,在风阀出口处加装了平行导流板,打断气流的旋转,使气流得以均布,实践证明改造后,风量测量值准确度大大提高,风量实现了自控,风油自动配比得到了实现。
3 结论
由实验可知,流量计的正确选择及布置,调节阀的正确选型与安装对流量自控系统非常重要。
3.1 调节风阀的选择
供热通风与空气调节系统中常用的调节风阀有单叶风阀和多叶风阀。多叶风阀可分为平行叶片风阀、对开叶片风阀、复式风阀和菱形风阀等,单叶风阀可分为蝶阀和单叶菱形风阀。菱形风阀是一种较新型的风阀,它利用改变菱形叶片的张角来改变流量,具有工作可靠、调节方便和噪声小等优点,但结构复杂。平开式、对开式多叶调节阀和蝶阀均是靠改变叶片转角来调节风量的。平型叶片风阀的阀门能力为0.5,对开式多叶调节阀的阀门能力为0.1,从减少噪声和能量损失的观点看,对开叶片风阀较平行叶片风阀优越,但实际设计和选型过程中还要结合其所处的管路系统及与其相连的设备情况,进行合理选择。单叶蝶阀使用于圆形截面的风道中,其结构比较简单,特别适用于低压差、大流量、介质为气体的场合,如应用于燃烧系统的风量调节。而圆形瓣式风阀主要用于4-72、9-57等风机的启动阀,在其后有流量计的管路中,应尽量避免使用,因为空气流经叶片时会产生螺旋气流,且影响距离较长,而管路的沿程阻力主要来源于气流和有一定粗糙度的管壁的摩擦,形成的螺旋气流必然引起阻力的增加,造成能量的浪费。
3.2 流量计的选择
(1)由于通风管道管壁一般较薄,气体流动将造成风管振动,而涡街流量计最怕振动,故薄壁风管系统应尽量避免使用涡街流量计。
(2)对于管径较大的风管,为保证测量准确,应选用多测点式流量计。
(3)流量计应安装在气流稳定的位置,否则其前应加装导流稳流装置。
(4)流量计最好安装在调节阀之前,这样其所处的气流环境将相对稳定,可保证测量的准确度,便于自动调节。
作者简介王靖,女,1968年生。工学学士,讲师,主要从事供热与空调专业的研究。
(收稿日期:2001-08-29)
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电力行业二氧化硫减排规划启动
“全国电力行业二氧化硫减排规划及排污交易”研讨会日前在北京举行。此次会议旨在进一步落实电力等行业污染物排放总量控制及二氧化硫减排规划,着重探讨了如何利用排污交易这种市场手段有效减排,以及如何推动经济手段在我国电力环保工作中的应用。
会上美国环保协会的环保专家杜丹德博士介绍了美国在电力行业实施排污交易方面的做法和经验,着重分析了在中国实施排污交易的可行性。
1999年4月,朱 基总理访美期间,中、美两国便鉴署了“在中国运用市场机制减少二氧化硫排放的可行性研究意向书”。随后,国家环保总局和国电公司紧密配合,磋商在电力行业利用排污交易的办法,火电厂的二氧化硫减排问题。对此,国电公司科技环保部副主任詹仲晦强调指出,根据国家对火电厂二氧化硫排放总量控制的要求,在现行环保法规框架下,如何推进我国环保资源优化配置,使其适应电力市场化改革的需要,是我们电力环保工作首要解决的课题。电力行业二氧化硫减排,首先要实现环保治理目标,还要充分考虑电力减排的成本,考虑上网电价对电力企业在减排上的影响;要制定相关政策,鼓励脱硫机组优先上网,并对脱硫机组在税收、贷款方面给予政策支持;在时间上应做中长期规划,以15年为宜。而且还要注意减排的一些相关问题,正确评价电力在全产业二氧化硫排放中所占的比重,从而作出科学决策。
国家环保总局财务司王耀先副司长结合“十五”环保规划分析说,电力行业减排规划是国家发展纲要的要求,同时也是电力行业产业调整的重要内容,因此环保部门要加紧制定方案,组织评估,确定目标,并落实到项目。
国务院发展研究中心社会发展研究部部长丁宁宁在阐述电力行业减排及排污交易的可行性时谈到,电力行业二氧化硫总量控制、减排以及实现排污交易是一个复杂的过程,涉及很多实际问题,涉及近期目标和远期目标,老电厂和新建电厂问题,总体目标和地方目标的关系,区域管理和行业管理纵向和横向的关系等,因此要谨慎对待。此外,执行排污交易,最根本的是理清企业的产权关系,更要看企业是不是追求利润最大化。国家计委、国家经贸委、国务院发展研究中心、财政部、国电公司、国家环保总局、北京环保协会以及美国环保协会中国项目部等单位出席了本次会议。
邵阳
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