關於熱電廠蒸汽測（cè）量水蒸汽流量計應用實例探討
點擊次數：2284 發布時間：2021-01-07 15:38:40
一、水蒸汽流量計是一種基（jī）於利用流體自然振蕩的原理製（zhì）成的分離型（xíng）流（liú）量計， 水蒸汽流量（liàng）計是一種速度式流量計，在石油、電力、化（huà）工等領域得到廣泛應用。當（dāng）流體以足（zú）夠大的速度經過管道中的旋渦發生體時在兩側交替地產生有規則的旋（xuán）渦,這種旋渦稱為卡曼渦街（jiē）, 為了得到這種渦街，就必須對於管道（dào）中的流場有較高的要求，才能達到準確測量（liàng）的標準。如何用好水蒸汽流量計一直是許多用戶非常關心的問題。本文通過介紹了水蒸汽流量（liàng）計的（de）工作原理及特點,結合在熱電（diàn）廠蒸汽（qì）測量中長期（qī）使用的經（jīng）驗,介紹水蒸汽流量計選型及安裝使用過程中必須注意的一些（xiē）問題（tí）。
二、水蒸汽流量計在我廠的使用情況
水蒸汽流量計（jì）在（zài）我廠已有十幾年的（de）使用曆史。由於具有結構簡單、測量（liàng）範圍寬、安裝方便、日常維護（hù）費用低等優點,水蒸汽流（liú）量計的用戶中數量已從*初（chū）十幾戶發展到現在四十幾戶。熱用戶流量表型號的統一也有（yǒu）利於電廠人員日常維護及管理。隨著電子技術的發展,流量計由（yóu）*初的分體式發展到現在的一體化智（zhì）能式。而日常（cháng）巡視製度的完善、儀表檢測手段的提升（shēng）、遠程抄表係統的建立（lì）也為水蒸汽流量計的正（zhèng）常運行提（tí）供了有力保障。
三、水蒸汽流（liú）量計的選型
在熱網（wǎng）中,各類用戶的生產方式差異很大,有的用戶連續生產,終年熱（rè）負荷都很穩定;有的用戶負荷隨季節變（biàn）化較明顯,如以采暖設備為主要負荷的（de）用戶,夏季流（liú）量與冬季流量（liàng）相差較大;而另一（yī）類用戶,僅單班生產,多數時間熱負荷為（wéi）零。但總的來（lái）說,範圍度是這種用途的（de）儀（yí）表須考慮的重要問題。在熱網的測量應用中,一（yī）般主要考（kǎo）慮測量飽（bǎo）和蒸汽的流量不得低於水蒸（zhēng）汽流量計的下限,以滿足流體流速不得低於5m/s。用戶端的管道一般在設計上可供幾個設備同時使用,但有時候由（yóu）於生產需要部（bù）分設備不使用,使（shǐ）用汽（qì）流量減小,實際造成原設計選型口（kǒu）徑過大,相當於提（tí）高了可測的流量下限,當管道小流量時指示無法保證儀表的精度。因（yīn）此,要盡量采用小點的口徑,以保證測量精度。
水蒸汽流（liú）量計的選型是用好流量計的關鍵環節。有些場所由於（yú）工藝由於管道沒有充滿介質,而用戶不願意縮管,甚至超出了所選（xuǎn）流量計的使用範圍而無法測量。因（yīn）此（cǐ）流量計選型時應先初步估算,結（jié）合溫度和壓力再計算出流量範圍,按照流量範圍再選（xuǎn）擇流量計（jì）的口徑,避免處於測量的下限而導致測量精度的大大降低。水蒸汽流量計的儀表口徑及規（guī）格要遵循以下原則進行選擇:
(1)明確流體的（de）名稱（chēng）、成分。(2)明確工作狀態的*大、常用、*小流量（liàng）。(3)明確*高、常用、*低工作壓力和工作溫度。(4)工作狀態下介質的黏（nián）度。(5)根據被（bèi）測流體狀態的不同(液體（tǐ）、氣體、蒸汽)進行儀表流量範圍（wéi）、口徑大小的計算與選擇。
四、水（shuǐ）蒸（zhēng）汽流量計的安裝
水蒸汽流量計的安裝也是使用中的重要環節,如果安裝（zhuāng）不當,不僅影響測量的精度,而且會影響儀表的壽命（mìng）,甚至損壞儀表。水蒸汽流量計的安裝一般遵守以下要求:
(1)安裝場所和環境的選擇:要避開大功率電器、高頻設備及高壓線及強電源開（kāi）關設備;周圍（wéi）不能有高（gāo）溫高輻射設備,電源應不能（néng）和大電機同路且應有可靠接地;避開強烈震動場所。
(2)流量計前有彎頭、口（kǒu）徑變管、閥門時,流量計（jì）的上下遊必（bì）須有夠的直管段,其長度要求如圖（tú）3所（suǒ）示。
(3)在水平管道上,若被測氣體中含有少（shǎo）量的液體,傳感器應安裝在管線的較高處;相反,則傳感器應安裝在（zài）管線的較低處。
(4)在（zài）垂（chuí）直管道上,若被測氣體中含有少量的液體,傳感器的流向（xiàng）應由下向上;相反,傳感器的流向應該由上往下,這樣不會將液體重量額外附加（jiā）在探頭上。
(5)測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液（yè）體時,若條件允許*好采用側裝,這樣流體的（de）溫度對放大器的影（yǐng）響較小。
(6)當需要在傳感器（qì）附近測量壓力和溫（wēn）度時（shí）,測壓點（diǎn）應在傳感（gǎn）器下遊的3-5D處,測溫點應在傳感器下遊的6-8D處。
五、水蒸汽流量計使用中應注意的幾個問題
5.1 震動和幹擾
水蒸汽流量計是一種基於震動原（yuán）理的儀表,對機（jī）械震動、流體流動的震動特別敏感,因此應避免（miǎn）安裝在強烈振（zhèn）動的管道上,以免影響測（cè）量精度,特別是管道（dào）的橫向振動會導致管道內（nèi）的流體隨之振動,從（cóng）而使儀（yí）表產生附（fù）加誤差。振動（dòng）幅度（dù）大於（yú）0.2g應（yīng）安裝減（jiǎn）振支（zhī）架。
空間高頻率電磁幹擾通過信號線和電源（yuán）線的分布電容耦合到儀表的輸入端,對水蒸汽流量計信號構成幹擾,消除這種幹擾的影響主要通過增加金屬防（fáng）護罩解決（jué）。而低頻電磁幹擾,特別是（shì）民用電（diàn）源(AC220V,50Hz)是（shì）主要的幹擾源,這種幹擾與儀表信號線的敷設、安裝位置、安裝（zhuāng）方式、工作環境、接地環境及方式有很大關係。電源的幹擾降低流量測量（liàng）效（xiào）果,使輸出信號誤差增（zēng）大。其檢查方法可以通過公式:f=q*K計算出結果,若f=50,則可以判定儀表受到電源幹擾。避免電源幹擾,主要通過合（hé）理選擇安裝地點,增加（jiā）信號（hào）線與電源線之間的間（jiān）隔,流量計信號采用單獨接地等措施解決。
5.2 防（fáng）雷（léi）、防（fáng）雨（yǔ）
防雷、防雨在水蒸汽流量計的使用中是一項比較重要的工作,主要因為:儀表及儀表箱通常安裝（zhuāng）在室外,風吹（chuī）雨（yǔ）淋,容（róng）易被鏽蝕氧化,使接地效果越來越差;高空架設的電線也是雷擊的對象,GPRS無線抄表係統中的遠傳通信特別容易受到雷擊波的衝擊引起儀表損壞;雷電（diàn）對水蒸汽流量計的損壞（huài）主要通（tōng）過以下（xià）方式:1、雷電經過電（diàn）源部分侵入燒壞儀表。2、雷電產生（shēng）的（de）同時伴隨強大磁（cí）場儀表（biǎo）電子元件產生（shēng）磁感應,瞬間生成強電壓和電流,擊穿（chuān）絕緣燒壞儀表。
5.3 雷電脈衝波（bō）經過無線網（wǎng）絡侵入流（liú）量儀燒壞通訊芯片或儀表
基（jī）於以上原因,安（ān）裝在室外的流量計必須加裝防雨罩,以免流量變送器進水,損壞電子元件（jiàn）。
通常采用的防雷方案:(1)外部防雷:包括避雷針、避雷帶、引下線、接（jiē）地*等等。(2)內部防雷:在需要保護設備的（de）前端安裝合適的防雷（léi）器,使設備、線路與大（dà）地形成一個有條件（jiàn）的等（děng）電位體。
5.4 參（cān）數設置
雖然水蒸汽流量計的（de）主要參數在出廠時已設置好,但使用中有時必須根據現場實際情（qíng）況進行相應的調整。其重要參數的正確性是儀表精度的保證。
(1)儀表係（xì）數:是（shì）水（shuǐ）蒸汽流（liú）量計中一個核心參數,它隻與儀表（biǎo）的尺寸（cùn）及漩渦發生體的（de）形狀有關。雖然使用一段時間後（hòu）有微笑變化,但除非經過質量監督部門校驗,一般不允許修（xiū）改。
(2)小信號切除（chú）:一般工業用戶管道都會有（yǒu）一定的振動,因此會產生假的流量信號,特別停汽狀態（tài）下,會（huì）對水蒸汽流量（liàng）計計量產生較大影響,而小信號切除功能正好可以去掉假的流（liú）量（liàng）信號,避免產生結算誤差。
(3)儀表不靈敏區:該參數用來（lái）檢出有用信號,克服（fú）無用噪（zào）聲。在用戶設置好係統增益參數後,再根據信號強度來設置係統閾值。一般（bān）情況下（xià）,係統閾值數設為信號強度*低值的1/3～1/4。
六、結語
水蒸汽（qì）流量計以其獨特的優點在熱網蒸汽計量中廣泛應用,但其安裝、使用條件比較複雜。隨著電子技術的不斷發（fā）展,水蒸汽流量計的性能必（bì）將得到更大的提升,比能更好地滿足各類用戶的需求。
二、水蒸汽流量計在我廠的使用情況
水蒸汽流量計（jì）在（zài）我廠已有十幾年的（de）使用曆史。由於具有結構簡單、測量（liàng）範圍寬、安裝方便、日常維護（hù）費用低等優點,水蒸汽流（liú）量計的用戶中數量已從*初（chū）十幾戶發展到現在四十幾戶。熱用戶流量表型號的統一也有（yǒu）利於電廠人員日常維護及管理。隨著電子技術的發展,流量計由（yóu）*初的分體式發展到現在的一體化智（zhì）能式。而日常（cháng）巡視製度的完善、儀表檢測手段的提升（shēng）、遠程抄表係統的建立（lì）也為水蒸汽流量計的正（zhèng）常運行提（tí）供了有力保障。
三、水蒸汽流（liú）量計的選型
在熱網（wǎng）中,各類用戶的生產方式差異很大,有的用戶連續生產,終年熱（rè）負荷都很穩定;有的用戶負荷隨季節變（biàn）化較明顯,如以采暖設備為主要負荷的（de）用戶,夏季流（liú）量與冬季流量（liàng）相差較大;而另一（yī）類用戶,僅單班生產,多數時間熱負荷為（wéi）零。但總的來（lái）說,範圍度是這種用途的（de）儀（yí）表須考慮的重要問題。在熱網的測量應用中,一（yī）般主要考（kǎo）慮測量飽（bǎo）和蒸汽的流量不得低於水蒸（zhēng）汽流量計的下限,以滿足流體流速不得低於5m/s。用戶端的管道一般在設計上可供幾個設備同時使用,但有時候由（yóu）於生產需要部（bù）分設備不使用,使（shǐ）用汽（qì）流量減小,實際造成原設計選型口（kǒu）徑過大,相當於提（tí）高了可測的流量下限,當管道小流量時指示無法保證儀表的精度。因（yīn）此,要盡量采用小點的口徑,以保證測量精度。
水蒸汽流（liú）量計的選型是用好流量計的關鍵環節。有些場所由於（yú）工藝由於管道沒有充滿介質,而用戶不願意縮管,甚至超出了所選（xuǎn）流量計的使用範圍而無法測量。因（yīn）此（cǐ）流量計選型時應先初步估算,結（jié）合溫度和壓力再計算出流量範圍,按照流量範圍再選（xuǎn）擇流量計（jì）的口徑,避免處於測量的下限而導致測量精度的大大降低。水蒸汽流量計的儀表口徑及規（guī）格要遵循以下原則進行選擇:
(1)明確流體的（de）名稱（chēng）、成分。(2)明確工作狀態的*大、常用、*小流量（liàng）。(3)明確*高、常用、*低工作壓力和工作溫度。(4)工作狀態下介質的黏（nián）度。(5)根據被（bèi）測流體狀態的不同(液體（tǐ）、氣體、蒸汽)進行儀表流量範圍（wéi）、口徑大小的計算與選擇。
四、水（shuǐ）蒸（zhēng）汽流量計的安裝
水蒸汽流量計的安裝也是使用中的重要環節,如果安裝（zhuāng）不當,不僅影響測量的精度,而且會影響儀表的壽命（mìng）,甚至損壞儀表。水蒸汽流量計的安裝一般遵守以下要求:
(1)安裝場所和環境的選擇:要避開大功率電器、高頻設備及高壓線及強電源開（kāi）關設備;周圍（wéi）不能有高（gāo）溫高輻射設備,電源應不能（néng）和大電機同路且應有可靠接地;避開強烈震動場所。
(2)流量計前有彎頭、口（kǒu）徑變管、閥門時,流量計（jì）的上下遊必（bì）須有夠的直管段,其長度要求如圖（tú）3所（suǒ）示。
(3)在水平管道上,若被測氣體中含有少（shǎo）量的液體,傳感器應安裝在管線的較高處;相反,則傳感器應安裝在（zài）管線的較低處。
(4)在（zài）垂（chuí）直管道上,若被測氣體中含有少量的液體,傳感器的流向（xiàng）應由下向上;相反,傳感器的流向應該由上往下,這樣不會將液體重量額外附加（jiā）在探頭上。
(5)測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液（yè）體時,若條件允許*好采用側裝,這樣流體的（de）溫度對放大器的影（yǐng）響較小。
(6)當需要在傳感器（qì）附近測量壓力和溫（wēn）度時（shí）,測壓點（diǎn）應在傳感（gǎn）器下遊的3-5D處,測溫點應在傳感器下遊的6-8D處。
五、水蒸汽流量計使用中應注意的幾個問題
5.1 震動和幹擾
水蒸汽流量計是一種基於震動原（yuán）理的儀表,對機（jī）械震動、流體流動的震動特別敏感,因此應避免（miǎn）安裝在強烈振（zhèn）動的管道上,以免影響測（cè）量精度,特別是管道（dào）的橫向振動會導致管道內（nèi）的流體隨之振動,從（cóng）而使儀（yí）表產生附（fù）加誤差。振動（dòng）幅度（dù）大於（yú）0.2g應（yīng）安裝減（jiǎn）振支（zhī）架。
空間高頻率電磁幹擾通過信號線和電源（yuán）線的分布電容耦合到儀表的輸入端,對水蒸汽流量計信號構成幹擾,消除這種幹擾的影響主要通過增加金屬防（fáng）護罩解決（jué）。而低頻電磁幹擾,特別是（shì）民用電（diàn）源(AC220V,50Hz)是（shì）主要的幹擾源,這種幹擾與儀表信號線的敷設、安裝位置、安裝（zhuāng）方式、工作環境、接地環境及方式有很大關係。電源的幹擾降低流量測量（liàng）效（xiào）果,使輸出信號誤差增（zēng）大。其檢查方法可以通過公式:f=q*K計算出結果,若f=50,則可以判定儀表受到電源幹擾。避免電源幹擾,主要通過合（hé）理選擇安裝地點,增加（jiā）信號（hào）線與電源線之間的間（jiān）隔,流量計信號采用單獨接地等措施解決。
5.2 防（fáng）雷（léi）、防（fáng）雨（yǔ）
防雷、防雨在水蒸汽流量計的使用中是一項比較重要的工作,主要因為:儀表及儀表箱通常安裝（zhuāng）在室外,風吹（chuī）雨（yǔ）淋,容（róng）易被鏽蝕氧化,使接地效果越來越差;高空架設的電線也是雷擊的對象,GPRS無線抄表係統中的遠傳通信特別容易受到雷擊波的衝擊引起儀表損壞;雷電（diàn）對水蒸汽流量計的損壞（huài）主要通（tōng）過以下（xià）方式:1、雷電經過電（diàn）源部分侵入燒壞儀表。2、雷電產生（shēng）的（de）同時伴隨強大磁（cí）場儀表（biǎo）電子元件產生（shēng）磁感應,瞬間生成強電壓和電流,擊穿（chuān）絕緣燒壞儀表。
5.3 雷電脈衝波（bō）經過無線網（wǎng）絡侵入流（liú）量儀燒壞通訊芯片或儀表
基（jī）於以上原因,安（ān）裝在室外的流量計必須加裝防雨罩,以免流量變送器進水,損壞電子元件（jiàn）。
通常采用的防雷方案:(1)外部防雷:包括避雷針、避雷帶、引下線、接（jiē）地*等等。(2)內部防雷:在需要保護設備的（de）前端安裝合適的防雷（léi）器,使設備、線路與大（dà）地形成一個有條件（jiàn）的等（děng）電位體。
5.4 參（cān）數設置
雖然水蒸汽流量計的（de）主要參數在出廠時已設置好,但使用中有時必須根據現場實際情（qíng）況進行相應的調整。其重要參數的正確性是儀表精度的保證。
(1)儀表係（xì）數:是（shì）水（shuǐ）蒸汽流（liú）量計中一個核心參數,它隻與儀表（biǎo）的尺寸（cùn）及漩渦發生體的（de）形狀有關。雖然使用一段時間後（hòu）有微笑變化,但除非經過質量監督部門校驗,一般不允許修（xiū）改。
(2)小信號切除（chú）:一般工業用戶管道都會有（yǒu）一定的振動,因此會產生假的流量信號,特別停汽狀態（tài）下,會（huì）對水蒸汽流量（liàng）計計量產生較大影響,而小信號切除功能正好可以去掉假的流（liú）量（liàng）信號,避免產生結算誤差。
(3)儀表不靈敏區:該參數用來（lái）檢出有用信號,克服（fú）無用噪（zào）聲。在用戶設置好係統增益參數後,再根據信號強度來設置係統閾值。一般（bān）情況下（xià）,係統閾值數設為信號強度*低值的1/3～1/4。
六、結語
水蒸汽（qì）流量計以其獨特的優點在熱網蒸汽計量中廣泛應用,但其安裝、使用條件比較複雜。隨著電子技術的不斷發（fā）展,水蒸汽流量計的性能必（bì）將得到更大的提升,比能更好地滿足各類用戶的需求。
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