富氧燃烧锅炉介质流量测量系统
技术领域
本实用新型涉及流量测量领域，特别的涉及一种用于富氧燃烧锅炉风烟系统的介质流量测量系统。
背景技术
富氧燃烧锅炉是指在现有电站锅炉系统基础上，用氧气代替助燃空气，同时结合烟气循环，以获得富含高浓度CO2的烟气(高达90％)的锅炉系统，可以较低成本实现CO2封存或资源化利用，现有常见的富氧燃烧煤粉锅炉风烟系统如图1所示。
传统的电站煤粉锅炉的风烟系统中，一次风系统和二次风系统中的介质是空气，烟气系统中的介质是煤粉在炉膛内燃烧生产的烟气和烟道的空气漏风。风烟系统介质流量测量一般仅测量一次风流量和二次风流量，由于一次风和二次风介质是空气，因此只需测量一次风和二次风通道内空气的动压、静压和温度就可以计算得到介质的密度和速度，进而根据风道的尺寸得到介质的质量流量。但富氧燃烧煤粉锅炉由于存在烟气循环，风烟系统中的一次风系统和二次风系统中加入了再循环的烟气和注入的氧气，介质由空气变成了氧气浓度较高的烟气，而且随着锅炉运行时间逐渐增大，再循环烟气中CO2的浓度逐渐增多，即一次风系统和二次风系统中烟气的成分不断变化，烟气成分的变化会导致烟气密度变化，进而影响风烟系统介质流量的测量，因此仅测量一次风系统和二次风系统中烟气流量不能够准确测量富氧燃烧锅炉风烟系统介质流量。
实用新型内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种富氧燃烧锅炉介质流量测量系统，不仅能够测量一次风介质流量和二次风介质流量，还能够测量循环烟气介质流量，因此，提高了富氧燃烧锅炉风烟系统介质流量测量的准确性。
为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种富氧燃烧锅炉介质流量测量系统，包括：
富氧燃烧锅炉风烟系统；
一次风介质流量测量系统，位于富氧燃烧锅炉风烟系统的冷一次风道和热一次风道交汇处与磨煤机入口之间的通道内；
二次风介质流量测量系统，包括位于空预器出口的二次风总风道介质流量测量系统和二次风分风道介质流量测量系统；
循环烟气介质流量测量系统，包括湿烟气再循环通道测量系统和干烟气再循环通道测量系统；湿烟气再循环通道测量系统设置在富氧燃烧锅炉风烟系统的脱硫系统出口至送风机入口的烟气再循环通道上，干烟气再循环通道测量系统设置在富氧燃烧锅炉风烟系统的冷凝器出口至一次风机入口的烟气再循环通道上；
一次风介质流量测量系统、二次风介质流量测量系统及循环烟气介质流量测量系统将测量的介质流量参数发送至一介质流量计算系统，以得到所述富氧燃烧锅炉风烟系统介质体积流量和质量流量。
进一步地，一次风介质流量测量系统、二次风介质流量测量系统和循环烟气介质流量测量系统均包括：介质动压测量装置、介质静压测量装置、介质温度测量装置和烟气成分测量装置。
进一步地，一次风介质流量测量系统设置在一次风注氧点与所述磨煤机之间。
进一步地，二次风介质流量测量系统设置在二次风注氧点与炉膛之间。
进一步地，介质动压测量装置通过变送器将测量得到的介质动压信息传递给介质流量计算系统。
进一步地，介质静压测量装置通过变送器将测量得到的介质静压信息传递给介质流量计算系统。
进一步地，介质动压测量装置为阵列式靠背管动压测量元件。
进一步地，介质静压测量装置为静压测量元件。
进一步地，介质温度测量装置为热电偶。
进一步地，烟气成分测量装置为烟气成分分析仪器。
由上述技术方案可知，本申请提供的富氧燃烧锅炉介质流量测量系统，通过设置一次风介质流量测量系统、二次风总风道介质流量测量系统、二次风分风道介质流量测量系统、湿烟气再循环通道测量系统和干烟气再循环通道测量系统，不仅能够测量一次风介质流量和二次风介质流量，还能够测量循环烟气介质流量，因此，提高了富氧燃烧锅炉风烟系统介质流量测量的准确性，提高了富氧燃烧锅炉运行的经济性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有常见的富氧燃烧煤粉锅炉风烟系统示意图。
图2为本申请实施例中的富氧燃烧锅炉介质流量测量系统示意图。
图3为本申请实施例中的一次介质流量测量系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图2为本申请实施例中的富氧燃烧锅炉介质流量测量系统示意图，如图2所示，富氧燃烧锅炉介质流量测量系统包括：富氧燃烧锅炉风烟系统、一次风介质流量测量系统12、二次风介质流量测量系统及循环烟气介质流量测量系统。
具体地，如图2所示，富氧燃烧锅炉风烟系统包括：炉膛1、脱硝系统2、空预器3、除尘器4、引风机5、脱硫系统6、冷凝器7、烟囱8、送风机9、一次风机10和磨煤机11。炉膛1、脱硝系统2、空预器3、除尘器4、引风机5、脱硫系统6、冷凝器7、烟囱8通过管道依次串联连接，磨煤机11通过管道与炉膛1连接；脱硫系统6的出口通过湿烟气再循环通道301与送风机9的入口连接，送风机9的出口与空预器3连接；冷凝器7的出口通过干烟气再循环通道302与一次风机10的入口连接，一次风机10的出口与空预器3连接，并通过冷一次风道101与磨煤机11连接；空预器3通过热一次风道102与磨煤机11相连，并通过热二次风道与炉膛1连接，其中，热二次风道包括热二次风总风道201和热二次风分风道202。
炉膛1产生的烟气经过脱硝系统2、空预器3、除尘器4、引风机5、脱硫系统6后，一部分烟气经过湿烟气再循环通道301进入送风机9，由送风机9将烟气经过空预器3再送回炉膛1；另一部分烟气进入冷凝器7，从冷凝器7出来的烟气变成干烟气，其中一部分干烟气经过烟囱8直接排除，另一部分干烟气过干烟气再循环通道302进入一次风机10，由一次风机将烟气经过空预器3和磨煤机11送回炉膛1。
具体地，如图2所示，一次风机10送出的一部分干烟气通过空预器3加热后进入热一次风道102，另一部分干烟气不通过空预器3，直接进入冷一次风道101，经过热一次风道102的烟气和经过冷一次风道101的烟气在富氧燃烧锅炉风烟系统的冷一次风道101和热一次风道102A处汇合后进入磨煤机11；一次风介质流量测量系统12设置在交汇处A与磨煤机入口之间的通道内，且位于一次风注氧点与磨煤机11之间。
如图2所示，由送风机9送出的湿烟气经空预器3加热后，经热二次风总风道201、热二次风分风道202进入炉膛，多个热二次风分风道202经过风道弯头17与热二次风总风道201连接。二次风介质流量测量系统包括二次风总风道介质流量测量系统13和二次风分风道介质流量测量系统14，二次风总风道介质流量测量系统13位于二次风注氧点与风道弯头17之间，二次风分风道介质流量测量系统14位于风道弯头与炉膛之间。
如图2所示，循环烟气介质流量测量系统包括湿烟气再循环通道测量系统15和干烟气再循环通道测量系统16，通过将湿烟气再循环通道测量系统15设置在富氧燃烧锅炉风烟系统的脱硫系统6出口至送风机9入口的湿烟气再循环通道301上，可以准确地测量出进入二次风道前的烟气介质流量；通过将干烟气再循环通道测量系统16设置在富氧燃烧锅炉风烟系统的冷凝器7出口至一次风机10入口的干烟气再循环通道302上，可以准确地测量出进入一次风道前的烟气介质流量。
一次风介质流量测量系统12、二次风介质流量测量系统及循环烟气介质流量测量系统可以测量得到介质动压Δp、介质静压ps、介质温度t以及烟气浓度C等参数，并可以将上述参数发送至一介质流量计算系统进行计算。
其中，烟气浓度包括氧气浓度
Vy＝νy×S；
My＝ρy×Vy。
通过在富氧燃烧锅炉风烟系统上设置一次风介质流量测量系统、二次风介质流量测量系统和循环烟气介质流量测量系统，不仅测量了一次风介质流量和二次风介质流量，还测量了循环烟气介质流量，因此提高了富氧燃烧锅炉风烟系统介质流量测量的准确性。
一实施例中，如图3所示，一次风介质流量测量系统12包含介质动压测量装置310、介质静压测量装置320、介质温度测量装置330和烟气成分测量装置340，分别用于获取烟气的动压、静压、温度以及烟气成分。二次风介质流量测量系统和循环烟气介质流量测量系统均与一次风介质流量测量系统12包含如图3所示相同的装置，并具有同样的测量作用，因此不再重复赘述。
一实施例中，如图2所示，一次风介质流量测量系统12设置在一次风注氧点与所述磨煤机之间，且与注氧点的距离至少为3m。
一实施例中，如图2所示，二次风总风道介质流量测量系统13设置在二次风注氧点与弯头之间，且与注氧点的距离至少为3m；二次风分风道介质流量测量系统14设置在风道弯头17与炉膛1之间，且与风道弯头的距离至少为1m。
一实施例中，介质动压测量装置采用安装在通道内的动压测量元件测量介质动压信息，并利用变送器将介质动压信息传递给介质流量计算系统。
一实施例中，介质静压测量装置采用垂直安装在通道上的静压测量装置测量介质静压信息并利用变送器将静压信息传递给流量计算系统。
一实施例中，介质动压测量装置为阵列式靠背管动压测量元件。
一实施例中，介质静压测量装置为静压测量元件。
一实施例中，介质温度测量装置为热电偶。
一实施例中，烟气成分测量装置为烟气成分分析仪器。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
