污水流量計(jì)對(duì)鍋爐連續(xù)排污流量測(cè)量改造
點(diǎn)擊次數(shù):2539 發(fā)布時(shí)間:2020-08-10 06:57:55
摘要:采用LGPW-2型連排流量測(cè)量系統(tǒng)對(duì)鍋爐連續(xù)排污流量測(cè)量進(jìn)行改造,此系統(tǒng)替代了原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置,并加裝來(lái)流壓力變送器,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和一個(gè)階段的使用表明,該連排流量計(jì)測(cè)量精確、靈敏度高,能夠?qū)C(jī)組各種工況下的連排流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,效果顯著,提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)。
電站的給水和補(bǔ)充水都經(jīng)過(guò)化學(xué)處理,品質(zhì)能夠達(dá)到一定要求,但仍攜帶少量雜質(zhì) ,進(jìn)入鍋爐逐漸加熱后進(jìn)入高溫高壓大蒸發(fā)量汽包,雜質(zhì)將越積越多,如不及時(shí)排出高雜質(zhì)的爐水,爐水中的雜質(zhì)將通過(guò)汽包內(nèi)高溫高壓飽和的蒸汽進(jìn)行機(jī)械攜帶和溶解性攜帶或選擇性攜帶,大大影響了蒸汽的品質(zhì)。如果從鍋爐產(chǎn)生的蒸汽品質(zhì)較差,攜帶鹽分較多,在流經(jīng)過(guò)熱器時(shí),會(huì)在過(guò)熱器管壁上結(jié)垢,使過(guò)熱器超溫甚至燒壞。蒸汽流過(guò)汽輪機(jī)使汽輪機(jī)通流部分結(jié)垢,造成汽輪機(jī)出力下降,軸向推力增加,嚴(yán)重將影響轉(zhuǎn)子平衡,甚至造成重大事故。
鍋爐連續(xù)排污,就是為了機(jī)組在正常運(yùn)行中保證汽水的品質(zhì),使蒸汽含鹽量不超過(guò)0.1~0.2mg/kg。為了保證汽水品質(zhì),必須把爐水質(zhì)量控制在允許范圍內(nèi)。所以要連續(xù)不斷的從汽包排出雜質(zhì)較高的一部分爐水,使?fàn)t水含鹽量不致過(guò)高。但排污水的溫度和壓力都較高,除了引起工質(zhì)損失外,還會(huì)造成可觀的熱量損失。鍋爐運(yùn)行過(guò)程中排污量DPW與鍋爐蒸發(fā)量D之比排污率p應(yīng)控制在1%~2%,在爐水品質(zhì)合格的前提下,應(yīng)**將連續(xù)排污流量調(diào)整到*小*佳狀態(tài)。鍋爐汽包的連續(xù)排污流量是火力發(fā)電廠一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),準(zhǔn)確測(cè)量鍋爐連續(xù)排污流量尤顯重要。本文以寶雞寶雞*二發(fā)電有限責(zé)任公司4×300MW機(jī)組的#1~#4機(jī)組連排流量測(cè)量系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)系統(tǒng)改造前后的性能進(jìn)行了分析。
一、改造前的測(cè)量系統(tǒng)狀況
寶雞*二發(fā)電有限責(zé)任公司4×300MW機(jī)組的#1~#4機(jī)組連排流量測(cè)量系統(tǒng)原采用差壓標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置,配一臺(tái)量程為(0~120)kPa的1151差壓變送器進(jìn)行測(cè)量。
從鍋爐汽包排出的處于飽和狀態(tài)的爐水經(jīng)過(guò)排污管道、連排電動(dòng)門(mén)和連排調(diào)節(jié)閥門(mén)等的節(jié)流后進(jìn)入排污擴(kuò)容器,管道內(nèi)的介質(zhì)是汽水兩相混合物,且流動(dòng)情況復(fù)雜。原標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔板只能在被測(cè)介質(zhì)是單相的工況下,由變送器測(cè)出通過(guò)孔板的水的差壓,然后將差壓信號(hào)送到分散控制系統(tǒng)中,由分散控制系統(tǒng)對(duì)差壓信號(hào)和流量進(jìn)行轉(zhuǎn)換,*后以瞬時(shí)流量的形式顯示在CRT上供運(yùn)行人員監(jiān)視。一旦測(cè)量的介質(zhì)中是蒸汽或汽水混合物時(shí),測(cè)量值要么無(wú)顯示,要么波動(dòng)大。該套測(cè)量裝置便無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量流量,給運(yùn)行人員開(kāi)關(guān)排污門(mén)的大小帶來(lái)影響,排污流量不準(zhǔn)確,為機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)不利的影響。因此2002年9月決定采用LGPW-2型連排流量測(cè)量裝置替換原來(lái)的測(cè)量系統(tǒng)。
二、現(xiàn)連排流量測(cè)量系統(tǒng)工作原理
LGPW-2鍋爐連續(xù)排污流量測(cè)量裝置由節(jié)流件(該節(jié)流件是異型孔板)、變送器及二次顯示儀表組成。它的工作原理是當(dāng)被測(cè)介質(zhì)通過(guò)節(jié)流件異型孔板時(shí),節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差△P,經(jīng)壓力P差壓變送器將來(lái)流壓力及差壓變換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),并將信號(hào)送入二次儀表。在二次儀表中,信號(hào)經(jīng)單片微處理器處理,按照多相流量測(cè)量原理獲得被測(cè)介質(zhì)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量,分別顯示在二次儀表上,另外還輸出與瞬時(shí)流量相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)至分散控制系統(tǒng)供CRT顯示用。理論原理為:假設(shè)汽液兩相分別流過(guò)孔板,無(wú)相間動(dòng)量交換,無(wú)相變過(guò)程,滿(mǎn)足絕熱條件。由此得到理想化的孔板分離流模型為:
式中G為質(zhì)量流量,A=2·a·F,△P為差壓方根的統(tǒng)計(jì)平均值,X為相質(zhì)量流量比份(Xc為蒸汽干度),ρ為密度,腳碼c為相汽,d為液相。
繼續(xù)假設(shè):汽液兩相以環(huán)狀流過(guò)孔板,汽相自由流動(dòng)且不含液滴,液相被孔板阻滯、累積,然后以脈沖形式噴放。
孔板相分離模型可得:
式中,△Po為孔板差壓噪聲方根的幅值,θ為孔板相分離系數(shù),主要取決于孔板的孔徑比和汽液兩相的密度比。式(3)顯示了孔板測(cè)量汽液兩相流式,差壓噪聲方根幅值的統(tǒng)計(jì)平均值正比于液相流量。換言之,干度越小,差壓噪聲越大。
將式(3)的兩邊分別除以式(2)的兩邊,可得:
式(5)、(6)即為利用孔板差壓噪聲測(cè)量汽液兩相流雙參數(shù)(例如質(zhì)量流量和干度) 的理論模型。根據(jù)上述的模型,配單異形孔板的測(cè)量?jī)x表,把壓力變送器和差壓變送器的4~20毫安直流信號(hào)經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換再經(jīng)A/D變換成數(shù)字量,再經(jīng)數(shù)字濾波和統(tǒng)計(jì)估計(jì)可得數(shù)學(xué)模型計(jì)算所需的參數(shù),并按壓力P由相應(yīng)子程序計(jì)算密度和熱焓,從而算出汽水兩相流的質(zhì)量流量并可遠(yuǎn)傳至DCS顯示。同時(shí)對(duì)流量進(jìn)行累積運(yùn)算并顯示。
三、LGPW-2型連排流量計(jì)的改造安裝
異形孔板安裝在鍋爐30米處連排管段,截去一段加裝U形管段的來(lái)流直管段上,根據(jù)安裝要求,測(cè)點(diǎn)位置選在距離上游直管段1810mm,距離下游直管段1085mm處。符合“距離上游直管段>10D(D=56mm,管道內(nèi)徑),距離下游直管段>5D”的要求。孔板的取壓管為垂直向下,圓缺孔板的弦與管道橫截面水平中心線平行安裝。其改造安裝圖如圖1所示。
圖1表示該系統(tǒng)的核心部分采是異型孔板,虛線內(nèi)表示改造部分,異型孔板安裝改造后的U形管段的來(lái)流直管段上。該孔板能夠測(cè)量在兩向流工況下的流體差壓。其節(jié)流件安裝如圖2所示。
圖2是表示流量件與差壓變送器的連接圖,節(jié)流孔板的安裝必須使節(jié)流件刀口的方向與介質(zhì)的流向相垂直,而且刀口有刃的一面背對(duì)來(lái)流方向,來(lái)流壓力變?nèi)河谡龎簜?cè),才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
這種方法是標(biāo)準(zhǔn)的安裝方法,信號(hào)的可傳輸測(cè)量距離更長(zhǎng)些,讀數(shù)也更精確。信號(hào)經(jīng)電纜連接至12.6米電子間內(nèi)的顯示儀表上。顯示儀表現(xiàn)場(chǎng)接線完畢后,用遙控器對(duì)儀表進(jìn)行初始化,設(shè)置有關(guān)特性參數(shù),如大氣壓力、排污管道的管徑、管道材料熱膨脹系數(shù)、流量濾波系數(shù)、弓高等,二次顯示儀表就可工作。當(dāng)有兩相流排污時(shí),該系統(tǒng)可通過(guò)來(lái)流壓力、孔板差壓、汽包壓力等三個(gè)信號(hào)進(jìn)行綜合測(cè)量瞬時(shí)流量并送DCS畫(huà)面顯示,同時(shí)二次顯示儀表可顯示累積流量,十分準(zhǔn)確。
四、改造后流量系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.在測(cè)量管段不全是單相介質(zhì)的情況下,大流量和小流量均能測(cè)量,且準(zhǔn)確度較高。
2.安裝方便,該流量計(jì)的安裝比較簡(jiǎn)單,只需要將異形孔板安裝在鍋爐30米預(yù)先在連排管段做好的U形水平管段上,按要求將孔板方向按要求調(diào)好,然后將三個(gè)信號(hào)送到二次儀表上即可,而不像原測(cè)量系統(tǒng)先將介質(zhì)由引壓管路引入變送器,再經(jīng)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算,*后顯示出來(lái)。
3.維護(hù)和使用方便,儀表安裝完畢后使用遙控器對(duì)儀表進(jìn)行初始化,將所需參數(shù)輸入儀表,然后將儀表零點(diǎn)和滿(mǎn)度調(diào)好,當(dāng)儀表正常工作后,運(yùn)行和檢修人員不需要再對(duì)儀表進(jìn)行任何操作。
4.測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試完畢后,為進(jìn)一步檢驗(yàn)儀表的準(zhǔn)確度和靈敏度,進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果閥門(mén)的開(kāi)度與連排流量的瞬時(shí)值成比例關(guān)系,且連排流量的瞬時(shí)值與兩個(gè)調(diào)閥開(kāi)度值吻合,符合設(shè)計(jì)要求。
五、結(jié)論
LGPW-2型流量計(jì)比原測(cè)量系統(tǒng)反應(yīng)靈敏度高,準(zhǔn)確度較高。不再出現(xiàn)雖排污門(mén)有開(kāi)度但無(wú)流量顯示,或工況一變就測(cè)量誤差大等現(xiàn)象,有效地保證了機(jī)組的連排流量的測(cè)量。經(jīng)過(guò)此次改造,證明采用LGPW-2型連排流量測(cè)量系統(tǒng)對(duì)鍋爐連續(xù)排污流量測(cè)量進(jìn)行改造是成功的,它能準(zhǔn)確的測(cè)量工況復(fù)雜的連續(xù)排污介質(zhì)的瞬時(shí)流量,為運(yùn)行人員提供可靠的運(yùn)行參數(shù),為機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了有利可靠的保證。
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