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1.一套合理、先進(jìn)的蒸汽流量計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)該具有以下特征
(1)現(xiàn)場儀表符合準(zhǔn)確度要求、免維護(hù)、故障率低、穩(wěn)定性好、檢定周期長。
(2)補(bǔ)償功能完善且補(bǔ)償?shù)乃惴ǚ舷嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)具有較寬的測量范圍。
(4)具有歷史數(shù)據(jù)存儲、事件報(bào)警等管理功能。
(5)便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。
(6)具有能量計(jì)量的功能。
2.一次儀表配備方案
標(biāo)準(zhǔn)孔板的一個(gè)缺點(diǎn)是入口直角銳利度在流體沖刷下易發(fā)生鈍化, 在孔板連續(xù)使用2~3個(gè)月時(shí),鈍化引起流出系數(shù)偏度在1%~3%,個(gè)別嚴(yán)重的在4%以上。目前,解決標(biāo)準(zhǔn)孔板鈍化問題的方法是采用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴, 同樣是按標(biāo)準(zhǔn)(ISO5167 -2003E、GB/T2624-2006)設(shè)計(jì)、制造,無需實(shí)流標(biāo)定,由于噴嘴的入口為光滑曲面,不易磨損(見圖2)。它的流出系數(shù)
非常穩(wěn)定,檢定周期長達(dá)4年(孔板檢定周期是1年)。我公司蒸汽外管網(wǎng)流量計(jì)經(jīng)過20多年的時(shí)間的長期運(yùn)行,孔板老化磨損嚴(yán)重,影響了蒸汽計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率,給公司蒸汽平衡帶來很大困難。2010年利用公司全面停車大修契機(jī),對電廠蒸汽流量計(jì)全面改造,外管網(wǎng)中壓蒸汽2#、低壓蒸汽4#、5#、6#、7#、8#、10#蒸汽流量計(jì)量一次儀表均由原來的孔板更換成了一體化噴嘴流量計(jì), 并配套溫度、壓力變送器進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,有效提高了計(jì)量系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度。
公司大修后電廠外供蒸汽管網(wǎng)4#、5#、6#、7#、8# (串聯(lián)使用) 計(jì)量數(shù)據(jù)由6月份的92751t上升至9月份的190953t,考慮季節(jié)因素引起的工藝生產(chǎn)用汽量變化,噴嘴在相同流量和相同β值條件下,阻力損失明顯比孔板減?。▋H為孔板的50%~60%),減小能耗,避免了供汽損失。長期運(yùn)行情況表明,由于噴嘴在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢具有耐沖擊抗變形的優(yōu)點(diǎn),適應(yīng)于高溫、高壓、高流速介質(zhì)。
差壓式流量計(jì)的系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜,有較長的引壓管,容易阻塞,冬季運(yùn)行還需對引壓管、冷凝系統(tǒng)進(jìn)行保溫、伴熱,稍有不慎便造成故障,且儀表的維護(hù)工作量大,噴嘴流量計(jì)也不例外。一體化噴嘴很好地解決了上述問題, 它將節(jié)流件和差壓變送器做成一體,并裝有防凍隔離器,不僅縮短了引壓管線,還省去了冷凝和排污系統(tǒng),使系統(tǒng)構(gòu)成簡單,無需保溫供熱,在減少維護(hù)量的同時(shí),也節(jié)省了能源。
3.一體化噴嘴的特點(diǎn)
(1)采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件,測量準(zhǔn)確度有依據(jù)。
(2)采用防凍隔離技術(shù),冬季運(yùn)行無須伴熱,維護(hù)量少。
(3)噴嘴節(jié)流件阻力損失?。ㄍ瑯恿髁肯聻橄嗤?beta;值孔板的60%左右)。
(4)沒有孔口鈍化的問題,耐沖擊不易變形,系數(shù)穩(wěn)定,檢定周期長(2年)。
(5)配置智能型差壓變送器,流量測量范圍度可達(dá)10∶1或更寬;雖然量程范圍仍不及渦街流量計(jì),但其抗振性和耐高溫上限均優(yōu)于渦街流量計(jì)。
(6)安裝簡便。
由于具有上述優(yōu)勢特點(diǎn), 一體化噴嘴流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中占有越來越重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì),我公司蒸汽計(jì)量用表有80%以上的仍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置, 建議公司今后逐步將標(biāo)準(zhǔn)孔板更換成一體化噴嘴流量計(jì)。
4.二次儀表配備方案
如前文所述,由于蒸汽自身的特點(diǎn)和其測量過程的復(fù)雜性,蒸汽計(jì)量系統(tǒng)二次儀表配備應(yīng)*流量計(jì)算機(jī)式二次儀表。
流量計(jì)算機(jī)應(yīng)具有以下功能:
(1)依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與建議、國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 針對不同介質(zhì)和流量計(jì)類型建立了多種數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)計(jì)算軟件, 可以計(jì)算蒸汽質(zhì)量流量和能量流量。
(2)對節(jié)流式流量計(jì)的流出系數(shù)C、可膨脹性系數(shù)ε等參數(shù)作為動(dòng)態(tài)量進(jìn)行實(shí)時(shí)逐點(diǎn)運(yùn)算以實(shí)現(xiàn)寬量程。
(3)具有歷史數(shù)據(jù)存儲、報(bào)警記錄、儀表斷電、修改參數(shù)設(shè)置等審計(jì)記錄功能, 即使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生故障,流量計(jì)量數(shù)據(jù)也會存儲在其中不至于丟失。
(4)品牌的流量計(jì)算機(jī)所使用的流量計(jì)算軟件已通過國家部門認(rèn)證。
(5)流量計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的通訊功能,對現(xiàn)場儀表除可適配(4~20)mA信號、脈沖信號外,還可以適配HART、Modbus等數(shù)字信號; 對上位機(jī)可采用包括程控網(wǎng)、以太網(wǎng)等方式構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)督管理和建立集散式計(jì)量管理系統(tǒng)。
目前, 我公司蒸汽流量計(jì)量尚有很多點(diǎn)位采用DCS公式計(jì)算或定點(diǎn)補(bǔ)償,對照前文,缺點(diǎn)無需贅述;但在貿(mào)易交接的計(jì)量點(diǎn)上, 已基本采用流量計(jì)算機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償,優(yōu)勢也已體現(xiàn)。需要指出的是,公司內(nèi)部部分B、C級計(jì)量點(diǎn)位采用的簡配流量計(jì)算機(jī)不具備對流量計(jì)的流出系數(shù)C、流束可膨脹系數(shù)ε、壓縮系數(shù)Z等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)逐點(diǎn)運(yùn)算的能力,甚至部分流量計(jì)算機(jī)所使用的流量計(jì)算軟件也沒有通過國家部門認(rèn)證,更不用說具備能量換算的功能。建議在公司進(jìn)行蒸汽計(jì)量交接單位轉(zhuǎn)換為能量的過程中一并予以解決。
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