摘要：在電站鍋爐選擇性催化還原法SCR脫硝工藝中,，煙氣流量測量的準(zhǔn)確性對還原劑的計(jì)算用量具有重要影響。介紹了煙氣流量測量所常用的差壓式和熱導(dǎo)式流量計(jì)的工作原理，分析了各自特點(diǎn),，并提出在選型時(shí)應(yīng)注意防堵灰與防磨損的建議,。

引言
選擇性催化還原法SCR(selective catalytic reduction）是目前國內(nèi)外在大型燃煤機(jī)組上廣泛采用的脫硝方法,。SCR的原理是把NH2作為還原劑,，經(jīng)噴氨格柵噴入煙道，與煙氣充分混合后,，進(jìn)入催化劑層床,，在催化劑的作用下，把Nox還原為N2和H2O,。
在SCR工藝中,，為了計(jì)算噴入的NH2量，必須實(shí)時(shí)檢測煙氣流量,。由于鍋爐煙風(fēng)道截面積很大,，風(fēng)量難以直接測量，通常做法是測量煙道內(nèi)的煙氣流速,，用煙氣流速乘以煙道面積,，求得煙氣量。但是,，電站鍋爐大型煙風(fēng)道受布置影響,，一般直段比較短，煙風(fēng)道的流速測量比較困難,；而且在流速測量處,，流場隨負(fù)荷變化大，煙氣中含塵量高,，儀表堵塞,、磨損現(xiàn)象嚴(yán)重。因此,，電站鍋爐大型煙風(fēng)道流速測量儀表的選型非常重要,。
一、常用煙道流速測量的儀表
流速測量儀表種類繁多,，目前,，常用于電廠煙風(fēng)速度測量的儀表主要有差壓式和熱導(dǎo)式流量計(jì)兩種。
1.1差壓式流量計(jì)
差壓式測量方法是流速測量方法中使用悠久和應(yīng)用廣泛的一種測量方法,，即根據(jù)伯努利定理,，通過測量流體流動過程中產(chǎn)生的差壓來測量流速或流量。

差壓式流量計(jì)通過測量總壓與靜壓之差即動壓,，求得介質(zhì)流速,。
適用于測量大截面氣體流速的差壓式流量計(jì)一般有皮托管、阿牛巴和威力巴流量計(jì)三種。這三種流量計(jì)原理相同,，構(gòu)成相似,，均由取壓部件（傳感器）、導(dǎo)壓部件和壓力測量部件（如差壓變送器等）構(gòu)成,。
普通皮托管由插入管道的一個(gè)圓柱形探測管組成,，其測量結(jié)果是流通面上一個(gè)點(diǎn)的速度。
阿牛巴流量計(jì)又稱平均皮托管,，其取壓方式為多點(diǎn)取壓,，測量結(jié)果為多個(gè)取壓點(diǎn)的平均速度。阿牛巴流量計(jì)在精度,、安裝方便性和阻力方面較普通皮托管有所改善,。但在高粉塵煙氣中，阿牛巴流量計(jì)取壓孔容易堵塞,，影響其穩(wěn)定運(yùn)行,。
威力巴流量計(jì)的取壓部件也是多點(diǎn)取壓型，但其外形設(shè)為子彈頭型,，并對取壓孔位置做了改進(jìn),，在精度、差壓脈動和防堵方面有了進(jìn)一步的改善,。
考慮到SCR區(qū)域煙氣的高溫,、高塵、大截面及振動等特點(diǎn),，普通皮托管型流量計(jì)不適合選用,；選用阿牛巴和威力巴流量計(jì)時(shí)應(yīng)要求傳感部件具有防磨、防腐,、耐高溫等特性,，傳感部件應(yīng)防堵，并加裝反吹裝置,。
1.2熱導(dǎo)式氣體流量計(jì)
熱導(dǎo)式氣體流量計(jì)是利用熱傳導(dǎo)原理而設(shè)計(jì)的,，即利用流動中的流體與熱源之間熱量交換的關(guān)系來測量流量的儀表。
采用這種原理的熱式流量計(jì),，其典型的傳感元件包括兩個(gè)溫度傳感器,。這兩個(gè)溫度傳感器分別置于氣流中的兩金屬細(xì)管內(nèi)。其中一個(gè)溫度傳感器測得氣流溫度T,；另一細(xì)管經(jīng)功率恒定的電熱絲加熱,，其溫度Tv高于氣流溫度，且氣體靜止時(shí)Tv最高,。隨著質(zhì)量流速pU的增加,，氣流會帶走更多熱量，導(dǎo)致溫度下降，測得溫度差 △T＝Tv-T,。這種方法稱作“恒溫差法”,，其表達(dá)式如下所示。

若保持△T恒定,，控制加熱功率隨流量增加而增加,，則這種方法稱作“恒功率法”。
氣體成分和氣體溫度的變化均會影響氣體的物理性質(zhì),，使得系數(shù)A和B發(fā)生變化,，影響測量的準(zhǔn)確性。但在SCR煙氣中,， N2和CO2占了近90％的體積，運(yùn)行時(shí)的溫度變化范圍在100℃左右,，對氣體物理性質(zhì)影響很小,。
與差壓式流量計(jì)相比，熱導(dǎo)式流量計(jì)在阻力,、防堵灰,、耐磨損及安裝方便性上有一定的優(yōu)勢，它具有阻力小,、組成簡單,、故障概率低等特點(diǎn)；且傳感器部分可采用耐高溫,、耐磨損的材料,，適用于高溫、高粉塵的SCR煙道中,。
二,、測量位置的選取
無論是差壓式流量計(jì)還是熱導(dǎo)式流量計(jì)，均是對流場中某個(gè)點(diǎn)或某個(gè)線上多點(diǎn)的流速測量,。但是,，在電站鍋爐的煙道中，煙道截面大,、直段短,、流場情況復(fù)雜，并且在不同的負(fù)荷情況下,，流場情況變化大,。若簡單地選用個(gè)別點(diǎn)的流速作為全截面的平均流速，則誤差大,。因此,，測量位置的選取就顯得非常重要。
在SCR工藝中，根據(jù)煙道中流場的均勻情況,，一般可以把SCR區(qū)域（從省煤器出口至空氣預(yù)熱器入口）分為噴氨格柵前,、噴氨格柵至SCR反應(yīng)器入口、SCR反應(yīng)器,、SCR反應(yīng)器出口至空氣預(yù)熱器入口四個(gè)部分,。
因噴氨格柵前的煙氣流場未經(jīng)充分整流，其均勻情況最差,。在噴氨格柵至SCR反應(yīng)器的入口段,，不同的SCR技術(shù)對其流場均勻程度要求不同。多數(shù)SCR技術(shù)對這段煙氣流場的速度偏差會控制在15％以內(nèi),。SCR反應(yīng)器內(nèi)流場一般都要求非常高,，SCR反應(yīng)器入口速度偏差根據(jù)脫硝效率的不同，一般控制在5%-15％之間,，煙氣經(jīng)過催化劑床層后,，流場更為均勻。經(jīng)過SCR反應(yīng)器后,，其流場對SCR的化學(xué)反應(yīng)影響大大減小,。一般來講，這段流場情況較前兩段差,，且該段處于SCR末端,，流速測量不宜安裝在該段上。
綜上所述,，在SCR區(qū)域內(nèi),，流速測量點(diǎn)應(yīng)選擇在噴氨格柵至SCR反應(yīng)器入口或SCR反應(yīng)器內(nèi)。如果噴氨格柵至SCR反應(yīng)器入口流場均勻,，應(yīng)優(yōu)先選擇該段,；如果工藝布置原因或流場原因不能把流量測點(diǎn)布置在該段，也可以選擇布置在反應(yīng)器內(nèi)的第一層或第二層催化劑入口上方,，但應(yīng)注意吹灰系統(tǒng)及支撐梁的影響,。
三、結(jié)束語
差壓式流量計(jì)中阿牛巴流量計(jì)和威力巴流量計(jì)均為多點(diǎn)取樣,，熱導(dǎo)式一般為單點(diǎn)測量,。選型時(shí)均應(yīng)注意傳感部件的防磨、防腐,、防堵灰及耐高溫,，對差壓式流量計(jì)應(yīng)加裝反吹裝置。同時(shí),，測量位置的正確選擇是保證測量準(zhǔn)確的關(guān)鍵因素之一,，因而針對SCR工藝,，流量測量應(yīng)盡量選擇在噴氨格柵至SCR反應(yīng)器入口之間的煙道上。