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蒸汽流量计量问题分析
发表时间:2016-11-15 09:28 / 本文浏览次数:
 

本文地址:http://www.ronibiz.com/a/jishuwenzhang/505/
文章摘要:蒸汽流量计量问题分析,仇家压力容器大崩盘,可调整黜邪崇正欧共体。

 

 1 锅炉产汽量比进水量大2%(因进水流量水温比设计低50℃,在线投注_世界杯投注技巧_世界杯网上投注:未补偿、修正)

1.1 存在问题

青岛某热电厂一台220t/h直流锅炉,产汽流量比进水量大2%,做了各项检查校验均无果。

1.2 分析与诊断

在设计上,产汽流量和进水流量均用孔板流量计。锅炉一直满负荷运行,工况稳定。因是直流锅炉,产汽流量应与进水流量相等。

流量计的精确度等级而言,因孔板流量计测量蒸汽流量,系统不确定度能达到1.5%,测量水流量,系统不确定度能达到1%,两套表之间极限误差能达到±2.5%已属正常。但为什么有的系统相差比较大呢?是否还有其他原因造成呢?于是,对孔板计算书进行复算,并对两套流量测量系统的方方面面作了较全面的调查,均未发现问题。最后,当问到实际运行的工况参数与孔板计算书上的设计参数是否偏离时,提问者解释除氧水在进流量计之前,因高温加热器未开,所以水温比设计温度低50℃。由于该套进水流量计未带温度补偿,查阅了水的密度表,除氧水在温度低了50℃后,其密度增大4%,从而使水流量示值偏低2%。

1.3 讨论

(1)差压式流量计用来测量水流量时,由于流体密度偏离设计值,引入的误差可以用下面方法计算。

差压式流量计的一般计算公式为:

    (1)

式中 qm—质量流量,kg/s;

C—流出系数;

ε—可膨胀系数;

β—直径比,β=d/D;

d—工作条件下节流件的孔径,m;

D—工作条件下上游管道内径,m;

Δp—差压,Pa;

ρ—上游流体密度,kg/m3

对式(1)qm、Δp、ρ1三个参数是变量,对已确定的同一台仪表C、ε、β、d是固定的,π是圆周率可归纳为仪表系数k,则式(1)可改变为式(2)。

    (2)

式中 qm—质量流量,kg/s;

k—仪表系数,

Δp—差压,Pa;

ρ1—节流件正端取压口平面上的流体密度,kg/m3

而仪表按孔板计算书所设置的数据之后所显示的流量却为:

    (3)

式中 q'm —仪表显示的质量流量,kg/s;

ρ1d—设计状态流体密度,kg/m3

其余符号的意义同式(1)。

于是,由于流体密度偏离设计值所引起的示值误差为:

    (4)

当ρ1=1.04ρ1d时,Eρ≈-2%。

(2)这是个典型的液体密度偏离设计值,从而产生流量测量误差的例子,上面所做的分析对其他液体也适用。

(3)解决方法及实效

用户将水流量测量结果乘上1.02的校正系数后,就与蒸汽流量计显示值相符,从而使困扰仪表人员很长时间的难题得以解决。

2 锅炉房汽表分表与总表在冬季示值相同,而夏季相差20%(因分表中有一台通径太大,在夏季用量太小,进入小信号切除区,小流量信号被全部切为零)

2.1 存在问题

上海某大厦锅炉房有4台10t/h锅炉,经分配器送7个用户,进入分配器的4路管和出分配器的7路管上均装有涡街流量计,因是饱和蒸汽,所以均有压力补偿。见图1。

图1 锅炉房蒸汽计量系统

仪表投运后,适逢冬季,4台锅炉开3台,产汽量最高达28t/h。7台分表之和与产汽量总和相差无几。

冬去春来,随着气温的升高,锅炉产汽与用汽的计量偏差逐渐增大,11套蒸汽表全部安装在锅炉房内,进分配器的流量大,出分配器的流量小,到夏季,七条支管路用汽流量比锅炉出汽流量小20%。显然不是真正的管路损失,而是表计误差造成的。

2.2 分析与诊断

调阅了计量数据记录,因为夏季只开1台锅炉,24h总发汽量只有49t。这样小的流量对于锅炉蒸汽表来说还问题不大,因为每台锅炉装的涡街流量计均为DN150通径。问题大的是1台分表FIQ—05A,这台表安装在DN300管道上,原只是估算,考虑在冬季最大耗汽量可能达到20t/h,据此选了DN200涡街流量计,其最小可测流量为2.1t/h(流体为P=0.87MPa饱和蒸汽)。因为制造厂只保证在流量范围内计量正确,而涡街流量计小信号切除范围较大,只用到2t/h的小流量时有可能进入小信号切除区,已在小信号切除区内,因此FIQ—05A在用到小流量信号时流量显示不出来,显示为零。这种场合,用户方用汽的流量只是其他6条支路的流量之和,缺少了FIQ—05A的小流量信号,故总线的用汽量比锅炉出汽量小了20%。显然,原来选用FIQ—05A涡街流量计通径太大。后来业主单位根据实际运行数据,作了调整,在DN200涡街流量计旁边再并联1台DN80的涡街流量计(FIQ—05B),夏季将FIQ—05A大表停掉。将FIQ—05B小表投入使用,经此改造后,夏季的白天和夜间的流量均在其可测范围内,从而使进出分配器的流量数据恢复平衡。

3 锅炉负荷小时汽水平衡好,负荷大时平衡差(因涡街流量计某些厂产品不宜测高流速)

3.1 存在问题

上海某热力公司增设一台锅炉工程,在公开招标中,江苏某市的锅炉厂以最低价中标。该项目中共有9套涡街流量计,施工图中均为横河品牌,但中标单位为了节省投资,未与设计单位沟通,擅自修改为其它厂涡街流量计。

锅炉投运初期,负荷较小,锅炉的产汽量与进水流量基本相符。运行一年后锅炉负荷逐渐增大,出现产汽量比进水量低得越来越严重的情况,直至24h总量偏低16%(扣除排污后)。

3.2 分析与诊断

怀疑锅炉负荷增大后,汽水不平衡是由产汽流量计偏低引起,因此总包(中标)单位将最后选用某厂的产汽量流量计用标准装置检定,因为用水检定时流速较低,最多也只有6m/s,得到的流量系数与铭牌上标出的数值相符。该台仪表放在空气标准装置上检定,检定结果偏差很大,在60m/s流速时,偏低还不止16%,竟达到24%,实际使用时,流速高达每秒几十米,故这个厂的涡街流量计不宜测高速,因而产生高达16%的误差。

 

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