德尔塔巴一体化均速管在火电厂流量测量的设计和应用
Design and application using Deltaflow integrated pitot flowmeter for power plant 郑维强 周群峰 孙显臣 王建和 摘要 通过对大型火电厂的各类流量测量点的分析,介绍德尔塔巴流量计的设计理念,各种特点和对于 高温高压下的独特能力.对已经投入运行的,其工艺参数比较恶劣的流量测量进行实例剖析.在目前 已经广泛运用基础上,归纳出压损小(为孔板的十分之一,喷嘴的 10%), 运行成本低,是一种节能 产品; 同时其截面设计合理, 开孔直径达 8 毫米, 采集管道的流体信息量大, 导致差压大, 精度高 (优 于 1%) ;所需的直管段短(前 4 后 3 和 1%时) ;抗堵性能强;运用范围广(管径 3 毫米-15 米) ;量 程比大(1:30);寿命长(5~10 年以上) ;安装简单(1 小时) ;免维护等特点.是一种广泛适用的蒸汽, 气体或液体流量测量的产品. 0. 概述 火电厂的流量测量分布主要在大小管径的风量,各种压力/温度的水或者蒸汽.对于流量产品 的基本要求是长寿命有效稳定测量,开车后无需随意拆卸停车维护.装机容量愈大,流量愈大, 对于截流装置的磨损就愈大;对于探头材料,产品截面的要求以及在流场下的流体动力学分析就 突显重要;同时风管的直径随着装机容量增加而加大,传统的截流装置几乎无法实现,安装维护 成本也大大增加,直管段的要求几乎无法满足;高温高压的主蒸汽测量几乎是无法直接测量,只 是通过压力温度的变迁来推导计算,与实际的流量误差还是比较大. 德尔塔巴引入中国三年,在电力行业,冶金行业,水处理及其化工行业有了广泛的应用.其 产品的主要特点是截面设计合理,探头材料选择起点高,测量孔大面多,抗堵性能强,测量精度 高,运用范围广,量程比大,所需的直管段短,安装简单,免维护,是解决电厂流量测量的一种 比较好的解决方案. 1. 测量点分析 由于各火电厂机组无论是 135MW,300MW 或是 600MW,基本测量点位置差别不大,只是 一些工艺参数,流量大小和管径的差异,这里仅是就一般意义下的描述. 1.1 液体流量测量 1.1.1 系统用水 通常为洁净水,管径一般不大,但是压力比较大,温度为中温以下,是比较合适使用德 尔塔巴流量计. 锅炉主给水:φ300mm, 300℃,27.4Mpa,1000t/h 左右 一级二级减温水:口径比较小,φ30mm,,215℃,14Mpa,12th 左右 再热的事故减温水:φ100mm, 185℃,12Mpa,60lth 左右 连排排污水:φ80mm,360℃,18.95Mpa,16t/h 左右 给水泵出口流量:φ76mm, 175℃,10.5Mpa,30t/h 左右 热网供水管:φ1100mm,150℃,2Mpa,12000t/h 左右 深圳万讯自控公司 高级工程师 江阴利港电厂 高级工程师 东北电力院 主任工程师 大连万讯电力公司 总经理
1.1.2 冷却水流量测量 发电厂的冷却水包括主,辅机冷却器的冷却用水,如循环冷却水,开放式/封装式冷却水等, 大多数电厂通常使用江,河水(如长江,珠江)或者地下水,由于使用了公共资源,故需要计量. 通常其直径都比较大.如武汉黄石电厂的 300MW 机组使用了长江水,管径为φ1800mm. 1.1.3 燃油流量测量 作为锅炉主燃料或启动点火用.目前燃烧机组大多使用的是轻柴油,密度为 0.8-0.88kg/L, 机械雾化时:常温,3Mpa,100*4.5mm, 30t/h 左右 介质雾化时:常温,1.5Mpa,100*4.5mm, 15t/h 左右 根据德国 TUV 的测试报告, 介质为液体和为法兰结构时, 德尔塔巴探头最高可以测量 550℃, 186.9bar (探头材料为缺省 1.4571), 对于直接焊接结构时, 可以适用的参数为 550℃/1040℃, 690bar (探头材料为 1.4571/1.4828). 蒸汽流量测量 主蒸汽:主蒸汽流量的精确测量是为了满足机组检测和闭环控制的需要.通常 300MW, 600MW 机组的主蒸汽流量是通过间接方法测量,测量汽机调节级压力(P0 为主汽压力,P1 为调 节级的压力),根据主机生产厂家提供的数学模型,进行推导蒸汽的做功能力 E=F(主蒸汽流 量)=F(P0,P1).所以主蒸汽流量测量(计算)的精度将取决于数学模型的正确性和精度,通常不能 满足运行要求.没有办法进行直接流量测量.目前已经有了向德尔塔巴这样的(高温高压)流量测 量元件,就可以进行直接测量.自从 1996 年以来,它在欧洲已经广泛应用,已经有了近 300 多 个(高温高压)应用实例.例如: 1.2 使用年/月 1996/07 1996/07 1999/01 2001/04 2004/05 ………….. 用户名 Preussen Elektra: GKK Kiel GmbH: L&C Steinmuller: Babcock GmbH: Enercity: 内径/壁厚(mm) 232/28 232/37 285/40 265/25 240/28 压力(Mpa) 25.5 27.6 29.8 16.6 21.5 温度(℃) 550 545 486 535 545 流量(t/h) 450 500 900 500 486

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