均速管流量计在电厂中的应用

2013-11-14 10:51:17来源: 21ic
随着电力工业的迅速发展,各种高效率的新技术、新工艺不断被投入使用。先进的工艺需要高精度的控制和测量相配合。对锅炉及汽机中的蒸汽、水、烟、风各种介质流量的全面精确计量,是保证机组安全及经济运行的必要条件之一。

流量测量产品的种类繁多,按照最广泛的分类可以分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计和质量流量计等。各种流量计都有各自的特点,没有一种测量方式或流量计能对各种流体及各种流动工况都能适应。不同的测量方式和结构,要求不同的测量操作、使用方法和使用条件。每种流量计都有它特有的优缺点,因此,在对各种测量方式和仪表特性做全面了解比较的基础上选择适合于具体生产特点的、既安全可靠又经济耐用的最佳流量测量产品。

1 差压式流量测量孔板与均速管的比较

1.1 差压式流量测量装置种类

目前,工业测量中应用最广泛的还是差压式流量测量,差压式的主流产品为节流式(孔板、文丘里管等)和动压头式(均速管)。

利用差压原理进行流量测量是当今工程领域中最经典可靠的流量检测方式,差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量。差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
管道中流量检测件产生的压差越大,对于差压变送器选型和成本越有益处,对于测量精度也有好处。但是由于流量测量装置通常是根据流量大小选择收缩比(孔板、喷嘴),因此提高差压的同时也会产生压损增加的问题。管道里的永久压力损失增加使得需要增加管道动力,这需要大功率的风机、水泵等,增加了能源的消耗,使整个系统的运行成本增加。

差压式流量计的代表产品为孔板,因为人们对它的安装、使用、检修非常熟悉,且孔板易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉,因此长期来应用普遍。但孔板使用时间一长,精度会急剧下降,需要进行定期检测和清洗。

1.2 均速管流量计测量原理

均速管流量计是通过测量某一直径上的流速取代孔板的截面流速,随着均速管截面技术和开孔技术的不断发展,其测量精度不断提高。德国的Systec-Controls公司与德国著名的Erlangen大学联合推出的德尔塔巴均速管流量计采用了流线形管状设计,流量检测是通过插入介质管道中均速管上的两排不均匀分布的取压孔来检测由流体所产生的差压,得出一个由平均流速所产生的平均差压,并将这个差压通过接口传送给变送器。通过多个不均匀的取压孔,能尽量真实地反映管道中的平均流速。使得其不仅在流量测量上保持了高精度、高强度和大量程比,还使得管道压损大大降低。使用插入式流量探头与使用孔板相比,由于管道压损的降低,其经济效益非常明显。同时特有的探头设计能同时满足压损小和差压大的要求,方便变送器的选型。

取单点信号的插入式流量传感器(如插入式涡轮、涡街、电磁等)检测管道中的某一点的流速,然后通过经验图表上的流速剖面来分析这个检测点,推断出平均流速。管道、流体等综合情况复杂多变,大多是非定型的速度剖面,用一点的测量值来代替平均流速是不准确的,直接导致测量精度差,重复性低。

1.3 德尔塔巴流量探头优点

(1)可测量多种介质,应用范围广,受物性及管道特性的影响极小。口径范围可以从3mm到15m;高温高压探头可以工作在650℃,28MPa的蒸汽环境下,如选择1.4828,X15CrNiSi20-12型探头,其工作温度可以高达1040℃;还可选择1.4539(A904合金,X1NiCrMoCu25-20-5)和HC4型探头,工作在具有SO,SO2的烟气或者强酸强碱介质中。


德尔塔巴流量探头可用于:①各类气体测量,包括空气、潮湿气体、净化前和净化后的各种烟气、高温烟气、压缩空气、一次风、二次风等;②各类蒸汽测量,包括蒸汽、饱和蒸汽、过热蒸汽;③各类液体测量,包括水、燃油及苯类等。

(2)精度高,重复性好,量程比大(1:30)。德尔塔巴流量探头开孔非均布,开孔点均基于计算软件复杂的运算,根据管径、介质和主要工艺参数确定制造参数。探头测量精度的提高使被测参数的调节更加精准。

(3)探头取压孔设计防堵特性。探头开孔最大8mm,只要介质中尘埃或颗粒不大于130mg/m3,就不需要维护及吹扫。加装氮气吹扫管路可对大管道的高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、烧结烟气等高含尘气体进行准确计量。

(4)流线型探头腔设计,测量信号稳定、波动小。且前后取压孔的数量和分布完全对称,不怕装反,还可以实现双向测量。

(5)管道永久性压损很小,对直管段要求低。插入式流量探头在很短的直管段内(前4D,后3D)就能保证1%的精确度,且采用非收缩节流设计,比孔板的永久压损至少低了90%以上。

(6)安装费用低,基本免维护,并可在线安装维修。

2 德尔塔巴流量探头在主蒸汽测量和热网改造的使用

德尔塔巴流量探头应用广泛,在300MW/600MW大型火电机组中已大量使用,在江苏田湾核电站上对饱和蒸汽的测量更证明了其安全性及测量精度。

德尔塔巴流量探头在主蒸汽测量和热网改造有其特有的微压损节能的优势。
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关键字:均速管流量计  均速管  流量测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1114/article_8187.html
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