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        關于火力發(fā)電廠流量測量儀表選型的設計分析

        2018-12-31 00:00:00劉才
        大科技·D版 2018年12期

        摘 要:選型對流量測量儀表的使用壽命,有著重要的影響,因此要做好嚴格的把控。在火力發(fā)電廠運行中,使用的流量測量儀表較多,對于儀表的選擇,不僅要達到使用要求,還要做好經濟性的把控?;诖耍疃确治鋈绾魏侠磉x擇流量測量儀表,提出選型設計策略,有著重要的意義。

        關鍵詞:火力發(fā)電廠;流量測量儀表;選型設計

        中圖分類號:TH814 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)36-0218-02

        在進行流量儀表的選擇中,需要考慮的因素較多,不僅要了解流體特性,還要考慮安裝要求和環(huán)境條件以及費用等。因此,要做好選型設計的把控。對于設計人員來說,要明確流量儀表選型的要點,結合火力發(fā)電廠流量儀表特點,分析儀表的選擇。同時要從運維管理角度進行分析,做好全面的把控,保證儀表的性能能夠達到使用標準。

        1 流量測量儀表選型把控要點

        圖1為流量測量儀表的選型流程圖。在進行選擇時,要做好以下要點的把控:①性能要求和儀表規(guī)范。選擇儀表時,應該明確是瞬時流量或者總量,同時要考慮精確度和重復性以及線性度等。測量對象不同,測量的目的和內容也就不同,對儀表的性能,有著不同的要求。從測量目的來說,包括流量測量與計量總量。要結合功能要求,來選擇測量方法。以上限流量為例,選擇的流量儀表,其口徑大小的確定,要結合被測量管道使用的流量范圍,以及儀表流量的限制來確定,不能夠單純按照管道通徑進行配用。一般來說,設計管道流量的最大流速,其是按照經濟流速選擇的。由于流速選擇相對較低,管徑越粗成本越高;流速越高則輸送功率就越大,使得運行成本增加。即使是是相同口徑不同的儀表上限流量,受到儀表工作原理以及結構的影響,有著很大的差別。比如液體,容積式流量計的上限流量在1.5~2.5m/s范圍內;電磁流量計的上限流量為1~7m/s范圍內。②流體特性。選型時,對流體特性的分析,主要包括流體溫度、流體壓力、密度以及粘度等,做好全面分析。③安裝方面。因為不同原理的流量測量方法,其對安裝的要求,有著很大的差別。在選型時,要從多個方面考慮,包括管道布置、儀表安裝方向、流動方向、管徑等。④環(huán)境條件方面。流量測量儀表的選型,為保證儀表的使用壽命,必須要做好環(huán)境條件分析。在具體設計時,要做好環(huán)境溫度、濕度、安全性以及電磁干擾等的分析,選擇兼顧性能和經濟性的儀表。⑤經濟方面。在儀表選型方面,對于經濟性的把控,除了采購費用外,還需要調查其他費用,包括附件費用和安裝費用以及運維管理費用等。需注意的是,除了采購成本外,要從儀表使用期間的費用出發(fā),做好分析,進而保證選擇的儀表具有較強的經濟性。

        2 火力發(fā)電廠流量測量儀表分析

        2.1 差壓式流量計

        差壓式流量計安裝方法相對簡單,儀表沒有可動部件,運行的可靠性較好,而且使用壽命很長。流量計的量程比約為3:1,管道內徑處于50~1000mm內都可以使用,能夠測量各類運行工況下的單相流體流量。不過對小口徑管道的流量測量,有著一定的難度,在實際應用中,壓力損失很大,而且測量精準度不高,儀表維護工作量很大,因此實用性相對較差??偟膩碚f,使用差壓式流量計,必須要做好以下要點的把控:①若用于內徑超過600mm的管道測量,盡量選擇雙面支撐,避免探頭在大量程運行時出現變形情況,影響著測量結果的準確性。②選擇產品時,必須要保證測量管內徑數值的準確性,進而保證測量精準度。③對于探頭的選擇,盡量選擇滿管插入的探頭。④在節(jié)流裝置設計計算書中要詳細填寫使用條件,因為有些工藝過程投入運行一段時間后有可能發(fā)生變化,比如生產產量逐漸提高。這會使被測介質的工藝參數發(fā)生變化,這時需要對儀表進行修正或采取相應措施,如更換節(jié)流元件,調整差壓變送器量程等。

        2.2 電磁流量計

        在電廠中,電磁流量計常用于測量自來水、工業(yè)用水、酸堿性液體、污水、熱水等,選型設計時需注意以下幾點:①應根據被測介質的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內襯材料,自來水、工業(yè)用水一般選擇氯丁橡膠,溫度不超過80℃;酸堿性液體一般選擇耐腐蝕的氟塑料;污水一般選擇聚乙烯內襯;熱水一般選擇耐溫150℃的聚苯硫醚。②防護等級選擇:防護等級應根據現場安裝條件來選擇,傳感器安裝在儀表井中,經常受水淹的,應選用IP68,傳感器安裝在地面以上,應選用IP65。③安裝位置設計時應盡量避開產生強電磁場的設備(如高壓電機、變壓器等),以免強電磁場影響電磁流量傳感器的測量。

        2.3 轉子流量計

        選擇玻璃轉子流量計時,要做好以下要點的把控:①測量對象。分析測量介質的類型和壓力大小等,若為介質具有腐蝕性,要使用耐腐蝕較強的流量計。②流量計性能。選擇的儀表,其不僅要達到上述要求,而且要在成本合理的條件下,優(yōu)選針閥安裝在流量計上部的;有很大流通孔的等。③結合價格選擇。通常來說,一般的精度越高,則其價格就越高。在進行選型時,要結合測量的目的和要求,來選擇流量測量儀表的精度等級,如果僅僅需要控制測量介質通過量,經過試運行調整后,必須要保證通過量,因此精度相對次要[1]。

        2.4 渦街流量計

        渦街流量計測量原理:在管道流體中安裝非流線型的旋渦發(fā)生體,流體在旋渦發(fā)生體兩側交替地產生兩列有規(guī)則的旋渦,通過測量旋渦的振蕩頻率便可算出流量。渦街流量計測量工況體積流量不會受到被測流體密度、溫度、壓力等相關參數的影響,具有結構簡單、準確度較高、壓力損失小以及量程范圍大等優(yōu)勢,很有發(fā)展前途。渦街流量計在選型設計時要做好以下要點的把控:①渦街流量計抗振性能差,不宜在振動大的場合使用。②在測量液體或蒸汽時,測量結果為質量流量,需根據流體密度進行換算。③留有足夠的直管段,連續(xù)直管段應保證渦街流量計上游直管段長度至少為15D,下游直管段長度至少為5D,D為管道公稱通徑。④旋渦發(fā)生體易被臟污介質纏繞,測量臟污介質盡量不選用渦街流量計。

        3 火力發(fā)電廠流量測量儀表選型設計應用

        3.1 確定初步方案

        按照火力發(fā)電廠流量測量工作實際要求,結合常用儀表的特性,做好綜合分析,制定儀表選型初步方案。在具體實踐中,要根據流量測量對儀表的性能要求,根據儀表的規(guī)范,確定測量的內容,比如流量或者總量。除此之外,要明確精確度要求。初步方案的確定,是從儀表的需求和要求出發(fā),為保證選擇的儀表,其兼具實用性和經濟性。

        3.2 做好測量儀表的具體分析

        在進行測量儀表選型設計時,要從儀表實際出發(fā),做好具體分析。一般來說,流量儀表的技術參數,具體如下:①流量范圍。要明確儀表測量的最大流量以及最小流量范圍。②量程以及流程比。在選型時,要注重量程比分析,也就是流量計范圍度,其為最大流量值和最小流量值的差值。在設計時,要注重分析和把控,保證儀表的性能。③允許誤差以及精度等級。從流量測量儀表的使用角度來說,其精度要求較高,在選擇儀表時,必須要挑選高精度的儀表。不同的測量儀表產品,其精度和性能水平不同,因此在進行選型設計時,設計人員要對市面上現有的測量儀表,進行相應的調查和分析,保證選擇的測量儀表,其能夠達到火力發(fā)電廠測量儀表使用要求,進而保證測量結果的真實性和有效性,保證各方的利益不受損害。

        3.3 結合安裝和運維優(yōu)化設計

        完成初步設計后,要進行優(yōu)化設計。儀表選型,除了要滿足相關規(guī)定和使用需求外,還需要從儀表安裝以及后期運維管理設計方面入手,做好優(yōu)化設計。一般來說,儀表安裝是否簡單便利,直接影響著儀表安裝的質量和成本,因此要從安裝技術角度,做好嚴格的把控。除此之外,要從運維管理角度出發(fā),做好全面分析,保證儀表選型設計的合理性[2]。在儀表使用的過程中,要結合具體類型,制定完善的運維計劃,采取定期運維和日常管理手段,做好性能檢測和維修,最大程度上保證其性能,為相關工作的開展,提供有力的支持[3]。

        4 結束語

        綜上所述,火力發(fā)電廠流量測量儀表的選型設計,要堅持實用性、適用性、經濟性等原則,做好嚴格的把控。在具體設計中,要明確儀表使用的要求和需求,通過分析不同產品的特性和使用經濟性,優(yōu)選測量儀表,保證選擇的質量。

        參考文獻

        [1]孫 岐.在線化學儀表在火力發(fā)電廠中的應用探討[J].陜西電力,2013,41(11):94~97.

        [2]吳加兵.探析火力發(fā)電廠熱工自動化儀表安裝及常見故障[J].河南科技,2014(05):130.

        [3]丁 戰(zhàn).火力發(fā)電廠脫硫CEMS儀表準確性提升策略探討[J].技術與市場,2016,23(05):194~195.

        收稿日期:2018-11-17

        作者簡介:劉 才(1985-),男,湖南漣源人,工程師,碩士,主要從事新能源熱發(fā)電及儀控自動化工作。

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