汙水流量計對鍋爐連續排汙流量測量改造

汙水流量計對鍋爐連續排汙流量測量改造

LGPW-2連續排放流量測量系統用於鍋爐連續排放流量測量的改造。該系統取代了原有的標準孔板節流裝置，並配有進流壓力變送器。經過現場除錯和一級使用，表明該連續排放流量計測量準確、靈敏度高，能夠準確測量機組在各種工況下的連續排放流量，效果顯著，提高了機組的經濟執行指標。

經過化學處理後，電站給水和補給水的質量可以滿足一定的要求，但仍攜帶少量雜質。進入鍋爐並逐漸加熱後，雜質會積聚。如果高雜質的鍋爐水不及時排出，鍋爐水中的雜質會被汽包中高溫高壓飽和的蒸汽機械攜帶溶解或選擇性攜帶，對蒸汽品質影響很大。如果鍋爐產生的蒸汽質量差，含鹽量多，流經過熱器時會在過熱器管壁上結垢，使過熱器過熱，甚至燒壞。蒸汽流經汽輪機，使汽輪機的流道結垢，導致汽輪機出力下降，軸向推力增大，嚴重影響轉子平衡，甚至造成重大事故。

鍋爐連續排汙是為了保證機組正常執行時的汽水品質，使蒸汽含鹽量不超過0.1 ~ 0.2 mg/kg。為了保證蒸汽和水的質量，鍋爐水質必須控制在允許的範圍內。因此，需要不斷從汽包中排出一部分高雜質的鍋爐水，使鍋爐水的含鹽量不會太高。然而，汙水的溫度和壓力很高，不僅造成工作介質的損失，而且造成相當大的熱量損失。鍋爐執行時，排汙量DPW與鍋爐蒸發量D之比應控制在1% ~ 2%。在鍋爐水質合格的前提下，應隨時將連續排汙流量調整到最小最優狀態。鍋爐汽包連續排汙流量是火力發電廠的一項重要經濟指標，準確測量鍋爐連續排汙流量尤為重要。本文以寶雞第二發電有限責任公司4300MW機組串聯放電流量測量系統為研究物件，分析了系統改造前後的效能。

一、改造前測量系統的狀況

寶雞第二發電有限責任公司4300MW機組# 1 ~ # 4機組的流量測量系統，原採用差壓標準孔板節流裝置，配有量程為(0 ~ 120) kPa的1151差壓變送器進行測量。

鍋爐汽包排出的飽和鍋爐水經排汙管道、連續電動閥和連續調節閥節流後進入排汙擴容器。管道中的介質是蒸汽和水的混合物，流動情況複雜。原標準孔板只能在被測介質為單相的情況下，通過變送器測量水通過孔板的壓差，然後將壓差訊號傳送給分散控制系統，分散控制系統將壓差訊號和流量進行轉換，最後以瞬時流量的形式顯示在CRT上，供操作人員監控。一旦被測介質為蒸汽或汽水混合物，測量值要麼不顯示，要麼波動很大。這套計量裝置不能準確計量流量，影響操作人員排汙門的開啟和關閉，排汙流量不準確，給機組的經濟執行帶來不利影響。因此，2002年9月，決定用LGPW-2型連續流量測量裝置代替原有的測量系統。

二、電流連續放電流量測量系統的工作原理

LGPW-2鍋爐連續排汙流量測量裝置由節流片(為專用孔板)、變送器和二次顯示儀表組成。其工作原理是被測介質通過節流件的異形孔板時，節流件前後會產生壓差P，且未來壓力和

其中g為質量流量，a=2 a f，P為壓差根的統計平均值，x為相的質量流量比(Xc為蒸汽幹度)，為密度，foot code c為相蒸汽，d為液相。

繼續假設氣液兩相呈環狀流過孔板，氣相自由流動，沒有液滴，液相被孔板堵塞積聚，然後以脈衝形式噴出。

孔板相分離模型可通過以下方式獲得：

公式中Po是孔板差壓噪聲平方根的幅值，是孔板的相分離係數，主要取決於孔板的孔徑比和汽液兩相的密度比。方程(3)表明孔板測量的是汽液兩相流，壓差噪聲平方根幅值的統計平均值與液相流量成正比。換句話說，乾燥度越小，壓差噪音越大。

將公式(3)的兩邊除以公式(2)的兩邊，得到：

方程(5)和(6)是利用孔板差壓噪聲測量汽液兩相流的兩個引數(如質量流量和乾燥度)的理論模型。根據上述模型，配備單個異形孔板的測量儀器，通過I/V和A/D將壓力變送器和差壓變送器的4 ~ 20mA DC訊號轉換成數字量，然後通過數字濾波和統計估計得到數學模型計算所需的引數，並根據壓力P通過相應的子程式計算密度和焓，從而計算出汽水兩相流的質量流量，並傳輸到集散控制系統進行顯示。同時流量也是累積顯示的。

三.LGPW-2連續流量計的改造與安裝

異形孔板安裝在距離鍋爐30m的一排管道上，將U型管段的直管段引入的管道切斷。根據安裝要求，測點選擇在距離上游直管段1810mm處，距離下游直管段1085mm處。滿足“上游直管段10d(d=56mm，管內徑)和下游直管段5D”的要求。孔板的取壓管垂直向下，圓形孔板的弦平行於管道橫截面的水平中心線安裝。改造安裝圖如圖1所示。

圖1所示系統核心部分為異形孔板，虛線為修改部分。異形孔板安裝在改造後的U形管段的進直管段上。孔板可以測量雙向流動條件下的流體壓差。節氣門的安裝如圖2所示。

圖2是示出流量元件和壓差變送器之間的連線的示意圖。孔板的安裝必須使孔板元件邊緣的方向垂直於介質的流動方向，邊緣的邊緣側背向來流方向，這樣來流壓力就可以變為正壓側，以保證測量的準確性。

這種方法是標準的安裝方法。訊號可以傳輸更長的測量距離，讀數更準確。訊號通過電纜連線到12.6米電子室的顯示儀表上。顯示儀表現場接線完成後，用遙控器初始化儀表，設定相關特性引數，如大氣壓、汙水管管徑、管材熱膨脹係數、流量過濾係數、弓形等。以便二級顯示儀器可以工作。當有兩相流排汙時，系統可通過來流壓力、孔板差壓、汽包壓力三個訊號綜合測量瞬時流量，並送至DCS顯示。同時二次顯示儀可以顯示累計流量，非常準確。

第四，改革後的流動制度的特點

1.在測量管段不全是單相介質的情況下，大流量和小流量都可以高精度測量。

2.安裝方便，流量計安裝相對簡單。只需要輸入

LGPW-2流量計比原測量系統具有更高的響應靈敏度和精度。不再出現排汙門開啟而無流量顯示，或工況變化時測量誤差較大等現象，有效保證了機組連續排汙流量的測量。改造後證明，LGPW-2連續排放流量測量系統在鍋爐連續排放流量測量中是成功的，能夠準確測量複雜工況下連續排放介質的瞬時流量，為執行人員提供可靠的執行引數，為機組的經濟執行提供有利可靠的保障。
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