關(guān)于火力發(fā)電廠流量測量儀表選型的設(shè)計(jì)分析

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(yán)格的把控。在火力發(fā)電廠運(yùn)行中，使用的流量測量儀表較多，對于儀表的選擇，不僅要達(dá)到使用要求，還要做好經(jīng)濟(jì)性的把控?；诖?，深度分析如何合理選擇流量測量儀表，提出選型設(shè)計(jì)策略，有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；流量測量儀表；選型設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH814 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）36-0218-02

在進(jìn)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(fèi)用等。因此，要做好選型設(shè)計(jì)的把控。對于設(shè)計(jì)人員來說，要明確流量儀表選型的要點(diǎn)，結(jié)合火力發(fā)電廠流量儀表特點(diǎn)，分析儀表的選擇。同時(shí)要從運(yùn)維管理角度進(jìn)行分析，做好全面的把控，保證儀表的性能能夠達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。

1 流量測量儀表選型把控要點(diǎn)

圖1為流量測量儀表的選型流程圖。在進(jìn)行選擇時(shí)，要做好以下要點(diǎn)的把控：①性能要求和儀表規(guī)范。選擇儀表時(shí)，應(yīng)該明確是瞬時(shí)流量或者總量，同時(shí)要考慮精確度和重復(fù)性以及線性度等。測量對象不同，測量的目的和內(nèi)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(jì)量總量。要結(jié)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(jié)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(jìn)行配用。一般來說，設(shè)計(jì)管道流量的最大流速，其是按照經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(jié)構(gòu)的影響，有著很大的差別。比如液體，容積式流量計(jì)的上限流量在1.5～2.5m/s范圍內(nèi)；電磁流量計(jì)的上限流量為1～7m/s范圍內(nèi)。②流體特性。選型時(shí)，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?yàn)椴煌淼牧髁繙y量方法，其對安裝的要求，有著很大的差別。在選型時(shí)，要從多個(gè)方面考慮，包括管道布置、儀表安裝方向、流動(dòng)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(shè)計(jì)時(shí)，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(jīng)濟(jì)性的儀表。⑤經(jīng)濟(jì)方面。在儀表選型方面，對于經(jīng)濟(jì)性的把控，除了采購費(fèi)用外，還需要調(diào)查其他費(fèi)用，包括附件費(fèi)用和安裝費(fèi)用以及運(yùn)維管理費(fèi)用等。需注意的是，除了采購成本外，要從儀表使用期間的費(fèi)用出發(fā)，做好分析，進(jìn)而保證選擇的儀表具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。

2 火力發(fā)電廠流量測量儀表分析

2.1 差壓式流量計(jì)

差壓式流量計(jì)安裝方法相對簡單，儀表沒有可動(dòng)部件，運(yùn)行的可靠性較好，而且使用壽命很長。流量計(jì)的量程比約為3：1，管道內(nèi)徑處于50～1000mm內(nèi)都可以使用，能夠測量各類運(yùn)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(shí)際應(yīng)用中，壓力損失很大，而且測量精準(zhǔn)度不高，儀表維護(hù)工作量很大，因此實(shí)用性相對較差。總的來說，使用差壓式流量計(jì)，必須要做好以下要點(diǎn)的把控：①若用于內(nèi)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(yùn)行時(shí)出現(xiàn)變形情況，影響著測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。②選擇產(chǎn)品時(shí)，必須要保證測量管內(nèi)徑數(shù)值的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證測量精準(zhǔn)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(shè)計(jì)計(jì)算書中要詳細(xì)填寫使用條件，因?yàn)橛行┕に囘^程投入運(yùn)行一段時(shí)間后有可能發(fā)生變化，比如生產(chǎn)產(chǎn)量逐漸提高。這會(huì)使被測介質(zhì)的工藝參數(shù)發(fā)生變化，這時(shí)需要對儀表進(jìn)行修正或采取相應(yīng)措施，如更換節(jié)流元件，調(diào)整差壓變送器量程等。

2.2 電磁流量計(jì)

在電廠中，電磁流量計(jì)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(shè)計(jì)時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：①應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內(nèi)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(nèi)襯；熱水一般選擇耐溫150℃的聚苯硫醚。②防護(hù)等級(jí)選擇：防護(hù)等級(jí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場安裝條件來選擇，傳感器安裝在儀表井中，經(jīng)常受水淹的，應(yīng)選用IP68，傳感器安裝在地面以上，應(yīng)選用IP65。③安裝位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避開產(chǎn)生強(qiáng)電磁場的設(shè)備（如高壓電機(jī)、變壓器等），以免強(qiáng)電磁場影響電磁流量傳感器的測量。

2.3 轉(zhuǎn)子流量計(jì)

選擇玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)，要做好以下要點(diǎn)的把控：①測量對象。分析測量介質(zhì)的類型和壓力大小等，若為介質(zhì)具有腐蝕性，要使用耐腐蝕較強(qiáng)的流量計(jì)。②流量計(jì)性能。選擇的儀表，其不僅要達(dá)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(jì)上部的；有很大流通孔的等。③結(jié)合價(jià)格選擇。通常來說，一般的精度越高，則其價(jià)格就越高。在進(jìn)行選型時(shí)，要結(jié)合測量的目的和要求，來選擇流量測量儀表的精度等級(jí)，如果僅僅需要控制測量介質(zhì)通過量，經(jīng)過試運(yùn)行調(diào)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(jì)

渦街流量計(jì)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(cè)交替地產(chǎn)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(jì)測量工況體積流量不會(huì)受到被測流體密度、溫度、壓力等相關(guān)參數(shù)的影響，具有結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)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(jì)在選型設(shè)計(jì)時(shí)要做好以下要點(diǎn)的把控：①渦街流量計(jì)抗振性能差，不宜在振動(dòng)大的場合使用。②在測量液體或蒸汽時(shí)，測量結(jié)果為質(zhì)量流量，需根據(jù)流體密度進(jìn)行換算。③留有足夠的直管段，連續(xù)直管段應(yīng)保證渦街流量計(jì)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(zhì)纏繞，測量臟污介質(zhì)盡量不選用渦街流量計(jì)。

3 火力發(fā)電廠流量測量儀表選型設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 確定初步方案

按照火力發(fā)電廠流量測量工作實(shí)際要求，結(jié)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(shí)踐中，要根據(jù)流量測量對儀表的性能要求，根據(jù)儀表的規(guī)范，確定測量的內(nèi)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(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

3.2 做好測量儀表的具體分析

在進(jìn)行測量儀表選型設(shè)計(jì)時(shí)，要從儀表實(shí)際出發(fā)，做好具體分析。一般來說，流量儀表的技術(shù)參數(shù)，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(shí)，要注重量程比分析，也就是流量計(jì)范圍度，其為最大流量值和最小流量值的差值。在設(shè)計(jì)時(shí)，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(jí)。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(shí)，必須要挑選高精度的儀表。不同的測量儀表產(chǎn)品，其精度和性能水平不同，因此在進(jìn)行選型設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對市面上現(xiàn)有的測量儀表，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)查和分析，保證選擇的測量儀表，其能夠達(dá)到火力發(fā)電廠測量儀表使用要求，進(jìn)而保證測量結(jié)果的真實(shí)性和有效性，保證各方的利益不受損害。

3.3 結(jié)合安裝和運(yùn)維優(yōu)化設(shè)計(jì)

完成初步設(shè)計(jì)后，要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。儀表選型，除了要滿足相關(guān)規(guī)定和使用需求外，還需要從儀表安裝以及后期運(yùn)維管理設(shè)計(jì)方面入手，做好優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(zhì)量和成本，因此要從安裝技術(shù)角度，做好嚴(yán)格的把控。除此之外，要從運(yùn)維管理角度出發(fā)，做好全面分析，保證儀表選型設(shè)計(jì)的合理性[2]。在儀表使用的過程中，要結(jié)合具體類型，制定完善的運(yùn)維計(jì)劃，采取定期運(yùn)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(guān)工作的開展，提供有力的支持[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，火力發(fā)電廠流量測量儀表的選型設(shè)計(jì)，要堅(jiān)持實(shí)用性、適用性、經(jīng)濟(jì)性等原則，做好嚴(yán)格的把控。在具體設(shè)計(jì)中，要明確儀表使用的要求和需求，通過分析不同產(chǎn)品的特性和使用經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)選測量儀表，保證選擇的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]孫 岐.在線化學(xué)儀表在火力發(fā)電廠中的應(yīng)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(dòng)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(zhǔn)確性提升策略探討[J].技術(shù)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(dòng)化工作。