本發明涉及了火電廠一次風測量，具體涉及了火電廠一次風多維流場測量優化裝置及方法。

背景技術：

1、目前，火力發電廠的現場布置越來越緊湊，磨煤機入口風道混合段較短，在線一次風測量元件截面溫度場和速度場分布不均勻，導致在線一次風速和一次風溫測量不準，最終導致一次風風量測量不準，甚至出現一次風風量和冷熱一次風風門調門擋板反向變化的情況，即當冷熱一次風調門開大時，一次風量反而變小的情況，使得磨煤機入口一次風量測量出現偏差過大、波動劇烈等問題。國內仍有大量的燃煤鍋爐磨煤機入口風量失真導致磨煤機入口風量無法按照一次風煤比進行精準控制，極大地限制了大容量高參數機組性能優勢的發揮。

2、影響一次風測量的最重要因素是測量元件截面上下游充分發展段的長度，一般要求上游至少5倍當量直徑，下游至少2倍當量直徑。然而由于火電廠現場布置較為緊湊，往往沒有這么大的空間，使得一次風測量元件截面處溫度場、速度場較差，一次風測量誤差大。影響一次風測量的因素主要有：測量元件上下游存在彎頭、冷風接入口距離測量元件過近（冷熱風沒有充分混合）、熱一次風調門距離測量元件過近，這些因素均能導致一次風量測量不準。

3、當前火電廠測量元件截面處的速度場、溫度場極差，現場由于布置空間過于狹小，冷熱一次風混合距離極短，并且經過彎頭后直接就到測量元件截面，使得該廠一次風量測量一直都不準確。并且熱一次風調門也距離測量元件很近，熱一次風調門在不同開度下對一次風的擾動也不一樣，當熱一次風調門開度較小時，會使得一次風向一側偏斜的更加厲害，導致一次風測量不準。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供火電廠一次風多維流場優化裝置及方法，用于解決一次風測量不準確的技術問題。

2、本發明的目的是由以下技術方案實現的：

3、第一方面，本發明提供了一種火電廠一次風多維流場測量優化裝置，包括：設置在主風道內的折流混流器、導流板、多孔均流板以及測量元件；所述折流混流器、導流板、多孔均流板均設置在測量元件的上游；

4、所述折流混流器設置在主風道的一次風入口側，用于將一次風沿著不同方向打散，進行第一次整流；

5、導流板設置在折流混流器下游的主風道的彎頭處，?用于將第一次整流后的一次風進行導流，降低一次風流動的阻力，得到第二次整流后的一次風；

6、多孔均流板設置在距離測量元件設定距離處，對第二次整流后的一次風流場進行第三次整流，整流后的依次風流經過測量元件，實現對一次風風量的測量。

7、作為本發明的進一步改進，主風道的一次風入口側設置有次風道，冷一次風通過所述次風道進入主風道，與主風道的一次風入口側的熱一次風進行混合，得到混合的一次風。

8、作為本發明的進一步改進，折流混流器設置在次風道入口側的下游，所述折流混流器由平行的折向板組成，相鄰的兩塊折向板方向相反，且相鄰的折向板之間為設定間距。

9、作為本發明的進一步改進，所述設定間距為根據模擬計算平衡阻力和流場均勻性確定的最佳間距。

10、作為本發明的進一步改進，所述導流板設置在靠近測量元件側的彎頭處，與彎頭的內弧度平行設置。

11、作為本發明的進一步改進，所述多孔均流板采用開設有蜂窩狀孔洞的平板，所述蜂窩狀孔洞均勻布置。

12、作為本發明的進一步改進，所述孔均流板的孔隙率設置在60%-75%之間。

13、作為本發明的進一步改進，所述多孔均流板設置在距離測量元件上游30-50cm處。

14、作為本發明的進一步改進，裝置還包括有熱一次風調門，所述熱一次風調門設置在次風道上游，所述熱一次風調門方向與折流混流器中的折向板方向垂直設置。

15、第二方面，本發明提供了一種火電廠一次風多維流場測量優化方法，基于上述的火電廠一次風多維流場測量優化裝置實現，包括：

16、一次風進入主風道后，經過折流混流器，將一次風沿著不同方向打散，得到第一次整流后的一次風；

17、第一次整流后的一次風經過導流板后，對一次風進行導流，降低一次風流動的阻力，得到第二次整流后的一次風；

18、第二次整流后的一次風通過多孔均流板進行第三次整流后，再通過測量元件實現對一次風的風量測量。

19、本發明的有益效果在于：本發明的火電廠一次風多維流場測量優化裝置，通過折流混流器在主風道一次風入口側將一次風沿著不同方向打散進行第一次整流，初步改變了一次風原本可能較為紊亂的流入狀態，提高了整個截面速度的均勻性。導流板在折流混流器下游的主風道彎頭處對第一次整流后的一次風進行導流，進一步優化了風的流向，降低流動阻力的同時實現了第二次整流，降低一次風流動的阻力，實現第二個平面維度一次風氣流整流。多孔均流板在距離測量元件設定距離處對第二次整流后的一次風流場進行第三次整流。經過這三次連續且有針對性的整流操作，能夠在測量元件前形成極為均勻的流場，極大地提高了后續風量測量的準確性。因為均勻的流場可以確保測量元件所接收到的風的狀態相對一致，減少因流場不均勻導致的測量誤差。穩定的流場避免了因局部風速過快或過慢等不均勻情況而造成的測量偏差，從而實現對一次風風量的高精度測量。

20、進一步，折流混流器由平行且相鄰折向板方向相反的結構組成，當一次風從次風道入口側下游進入折流混流器時，流體在相鄰折向板間流動，由于折向板方向交替變化，使得流體不斷改變流動方向。這種反復改變流向的過程會促使流體內部不同成分之間產生強烈的碰撞、剪切以及對流作用。相鄰折向板之間的設定間距可以對流體起到約束和引導的作用。流體在這些間距中流動，能夠使流速分布更加均勻。在沒有折流混流器時，流體在次風道入口側下游可能因入口條件等因素出現流速不均勻的情況，而折流混流器能夠調整這種狀態。

21、進一步，導流板的這種設置方式有助于使流體在彎頭處的分布更加均勻。在靠近測量元件側設置導流板，可以保證經過彎頭后的流體能夠以較為均勻的狀態接近測量元件。由于流體是沿著導流板和彎頭內弧度平行的方向流動，避免了因局部流速過快或過慢而導致的流體不均勻現象。

22、進一步，蜂窩狀孔洞均勻布置的多孔均流板能夠將流經的流體均勻地分散。當流體通過多孔均流板時，由于孔洞的均勻分布，流體被分割成多個小股的流束，這些流束在通過孔洞后會以相對均勻的速度和方向重新組合。就像篩子一樣，將原本可能存在速度和方向差異的流體梳理成均勻的狀態。流體在通過多孔均流板的蜂窩狀孔洞時，其流動狀態會得到調整。蜂窩狀的結構使得流體的流動路徑更加規則，減少了流體中的大尺度湍流結構。因為湍流的產生往往是由于流體的不規則流動和速度梯度較大引起的，而多孔均流板通過讓流體以更有序的方式通過孔洞，降低了速度梯度和不規則流動的可能性。

23、進一步，精確控制熱一次風的流量對于維持合適的溫度至關重要。這種垂直設置的調門可以更好地滿足不同工況下對熱一次風量的需求，提高了熱一次風流量控制的精度。垂直設置的熱一次風調門有助于使熱一次風以較為規整的狀態進入折流混流器。因為調門可以將風均勻地引導向折流混流器，避免了風在進入折流混流器時出現偏斜或局部流速過高過低的情況。