1)蒸汽流量计量测试系统---实验室工程使用手册

工程号：JG100101图纸编号：RKGB2011-01工程名称：无锡惠联蒸汽流量计量测试系统---实验室工程蒸汽流量计量测试系统使用手册作业名称项目plc出版日期2011年5月20日编写张文元校对审核批准无锡惠联热电有限公司作业指导书名称作业单位蒸汽流量计量测试系统---实验室施工编写内容1.工程概况2.管道施工3.图纸说明1)蒸汽流量计量测试系统图12)蒸汽流量计量测试系统图23)蒸汽流量计量测试平面图14)蒸汽流量计量测试立体图15)蒸汽流量计量测试立体图2—减温器6)蒸汽流量计量测试立体图3---安装图7)蒸汽流量计量测试设备清单8)蒸汽流量计量测试管道材料表9)蒸汽流量计量测试流量表计算书4蒸汽流量测试实验说明1、工程概况1.1、工程概述无锡惠联蒸汽流量计量测试系统---实验室工程,已技改立项，本系统包含仿真热网流量计测点试验。蒸汽压力从0.9MP经减压阀可下降到0.45MP,蒸汽温度从280度经表面式减温器可下降到150度，可调。试验蒸汽流量最大5T/H,常用3T/H,设计压力0.6MP,设计温度170度。,设计压力0.60MP,设计温度170度。1.2、施工工期2011年5月22日~2010年6月22日2、管道施工2.1、加热蒸汽2.1.1、汽源为除盐水蓄热水箱蒸汽供热母管上引出一根φ108×4管道，并加有手动门连接。蒸汽经计量后回到蓄热水箱2、调节阀后φ219×7管道上；2.1.2、表面式减温器安装在3*6米的池内，分五层、盘式矩型向上排例，详见立体图2；2.1.3、在φ108×4实验室蒸汽管需分别装弯管流量计，涡街流量计，喷嘴流量计，在φ50×3.5管上装喷嘴流量计，详见系统图；2.1.4、在φ108×4实验室进口蒸汽管道上安装DN100、PN1.6进汽调门一只。2.2、冷却水管道2.2.1、冷却水水源为惠联与垃圾冷却水联络管，从冷却水联络管上引出一段φ108×4冷却水管，此处已有接口阀门（管径可根据库存旧管利用，最小可用φ50×3.5的管）；2.2.2、冷却水回水，及潜水泵根据汽机专业安排；2.3、施工说明2.3.1、管网设计包括加热蒸汽管道、冷却水管道。各管网输送介质的参数如下：介质工作压力设计压力设计温度加热蒸汽蒸汽0.5~1.0Mpa0.6Mpa170℃冷却水冷却水0.5Mpa0.6Mpa30~40℃所有管道均采用架空敷设，利用现有管网支架及厂房柱；2.3.2、安装时注意管道的接头焊缝不许布置在支座上，焊缝距支座边缘的距离不得小于50mm；2.3.3、所有管道除有关阀门的链接用法兰外，均采用焊接；2.3.4、水压试验后，必须清除管内污垢及杂物，同时清除表面锈污，再进行保温；2.3.7、管道保温采用玻璃棉，蒸汽管道φ108保温厚度为8cm，管道外表保护层采用彩钢板；（可利用原有保温材料）2.3.8、支吊架选用参照《火力发电厂汽水管道支吊架设计手册》（西北电力设计院编），安装要求见该图集；2.3.9、支架部分如需垫铁调整高度时，垫铁与根部及垫铁与底板之间应焊牢；2.3.10、各管道支吊架间距如下：管种（管内介质）管径间距（m）蒸汽管道φ108×412蒸汽管道φ50×3.5142.3.11、施工及验收按《电力建设施工及验收规范（管道篇）》（DL5031-94)及《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）的规定执行；2.3.12、管道的保温应按照《电力建设施工及验收规范（锅炉机组篇）》（DL/T5047-95）的规定执行。3蒸汽流量测试实验说明蒸汽流量的计量一直是蒸汽应用的重要内容之一，使用蒸汽流量计的主要目的包括：1)监测能源的使用效率；2)改进工艺制程的控制；3)计量蒸汽用量，进行内部或外部的计费。目前，在国内关于蒸汽测量方面存在不少误区，很多用户没有对流量计的高度重视。而蒸汽的计量不同于其它流体如水、空气等介质，在实际测量中影响其精确测量的因素较多。因此经常会出现流量计本身检定合格，而实际却感觉计量“不准”的现象。所以很有必要进行实验分析，指导生产和计量。实验步骤1：热用户用热负荷有时不是连续、稳定的流体，不能达到设计工况下的正常额定流量运行。在设计工况下，配套传感器为标准节流装置的、低于最大流量30%，和配套传感器为涡街等其它类型传感器、低于最大流量10%，也就是在仪表量程宽度以下，我们称为小流量。而目前在仪表量程宽度以下（小流量）的测量数据，其测量精度不能保证仪表的精度等级要求，其测量值一般严重偏低，误差较大。由于传感器等仪表下限存在着测量死区、以及为剔除各种干扰而设置的流量表必有的小信号切除功能，导致常规流量表在实际有蒸汽流通的同时而仪表瞬时流量显示为零。我们把这种仪表瞬时流量值为零，但实际仍有蒸汽在流通的现象，称为微小流量。微小流量在当前供热形势下，由于有大量的非连续性热用户的存在，不可避免地发生，而现行技术无法精确测量，经累计后能够达到甚至超过供热总量的10%，从而使微小流量导致的损失成为目前管网损耗的主要原因，直接给热电企业带来巨额经济损失。实际蒸汽流量低于流量计的可精确计量的最小流量（量程比不足）；蒸汽的温度、压力按设计值调整（170℃.0.6MP）。调节回汽阀使流量在1T/H左右，根据￠50管上的喷嘴流量计为标准，分析其它流量计的误差。选出量程比佳的流量计。量程比不足量程比是指一个流量计能确保给定的精度和再现性的范围内，所能测量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比时我们必须小心，因为量程比是基于实际的流速，蒸汽系统一般的最大允许速度为35m/s，更高的流动速度会引起系统的冲蚀和噪音。而不同的流量计允许的最低流速是不同的，对于量程比不足的情况，应采用大量程比的流量计或选择多个流量计并联。分段计量。在试验室实验中重点观测分析量程的3/4及1/3范围外的测量比较。实验步骤2：在流量计安装全部正常情况下，在试验室实验中重点观测分析量程的3/4及1/3范围内的测量比较。实验得出正常范围内各流量计的测量正确性。上下游直管段不足对于传统的涡街或孔板流量计，其前后安装直管段要求分别约为15D和5D。如果上下游直管段不足，则会导致流体未充分发展，存在旋涡和流速分布剖面畸变。流速剖面畸变通常由管道局部阻碍（如阀门）或弯管所造成，而旋涡普遍是由两个或两个以上空间（立体）弯管所引起的。上下游直管段不足可以通过安装流动调整器来调整。最简单有效的办法是采用对上下游直管段要求较低的流量计，如弯管流量计（上游6D，下游3D）。实验步骤3：在设计工况下，测量流量超出仪表的量程时，我们定义为超流量。热用户以此能达到少增容，多用热，超量程用热，造成仪表失准，计量偏低。在试验室实验中重点观测分析，超量程时，在量程大于5T/H时，那种流量表计量最小，不能实时计到。考虑在超流量时，二次表能否计量，并发出报警，实现加倍收费。实验步骤4：在实际热网计量中，蒸汽常处于过热与饱和之间，在这一过程中，蒸汽中含水（未作干度补偿）；蒸汽干度的影响（饱和蒸汽）目前，用于测量蒸汽流量的流量计大部分为体积流量计，首先测得体积流量，然后通过蒸汽的密度计算质量流量，也就是假定蒸汽为完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考虑蒸汽干度的影响，得出的数据会低于实际的流量。对于差压式流量计，实际的蒸汽流量和假定干蒸汽（蒸汽干度=1）所测得的流量可以用以下公式近似表达：其中：=实际干度下的质量流量kg/h=干饱和蒸汽下的流量kg/hχ=蒸汽干度因此流量计的二次仪表（流量计算机）应该具有设置饱和蒸汽干度的功能。但在实际工况确定蒸汽的干度也很困难。如果能够改进蒸汽流量计入口处的蒸汽品质，则能改进蒸汽流量计的测量精度。因此，我们在流量测试系统，减压阀前加装疏水阀，汽水分离装置，以提高测量准确性。通过实验观测，蒸汽干度的影响各流量表的计量情况。实验步骤4：蒸汽的密度补偿不正确（测温测压不准）为了正确计量蒸汽的质量流量，必须考虑蒸汽压力和温度的变化，即蒸汽密度补偿。通过实验，调节压力和温度的变化，在过热蒸汽与饱和蒸汽的临介点时，分析各流量表的计量情况。不同类型的流量计受密度变化影响的方式不同。涡街流量计的信号输出只和流速有关，而和介质的密度、压力和温度无关，差压式流量计其质量流量与流量计的几何外型、差压平方根和密度平方根有关。因此，涡街式流量计受密度变化的影响要大于差压式流量计。a）补偿精确度的差异采用温度补偿和压力补偿分别能得到多少补偿精确度，不仅同温度传感器和压力变送器的精度有关，而且同流量计类型、具体测量的工况和压力变送器的量程选择有关。总体来说，测温对补偿精确度影响较大。如采用相同精度等级的温度和压力感应器，测温误差引起的密度差异要大于测压误差。压力为7barg的饱和蒸汽，用A级铂热电阻测温，其误差限为±0.49C，据此查蒸汽密度表，流量补偿不确定度为±0.56%R（差压式）和±1.11%R（涡街式）。如选用0.2级的压力变送器进行测量，误差限为±2kPa，流量补偿不确定度为±0.13%R（差压式）和±0.25%R（涡街式）。b）压力测量影响因素在蒸汽压力的测量中，由于引压管内冷凝水的重力作用会使压力变送器测量到的压力同蒸汽压力之间出现一定的差值。测压误差如果不予以校正，则会影响蒸汽密度的计算，引起流量计量的误差。一般对于上述现象，可在二次表（流量计算机内）进行零点迁移，既简单又准确。c)温度测量影响因素从流量计现场使用的情况来看，温度测量误差除了测温元件的固有误差之外，还同安装的不规范有关。例如，测温铂热电阻的插入深度不够，铂热电阻的安装保护套内未充入导热油，铂热电阻未按规定侧向安装，安装铂热电阻的管道上无保温层等，都将导致测温偏低。实验步骤5：现场存在振动和干扰（涡街流量计）；管道振动涡街流量计等对机械振动比较敏感，计量结果易受干扰，应对流量计前后管道作可靠的支撑设计。如管道振动不可避免，应采用抗干扰能力强的差压式流量计。实验观察，振动及干扰对涡街流量计的影响。实验步骤6：差压传送误差（差压式流量计）a）零点漂移差压变送器安装到现场投入时，往往发现零位输出出厂校验时的零位输出不一致。这种零位输出偏离称为静压误差。其调整方法是向正负压室通入相同的静压，将三阀组的高低压阀中一个打开，另一个关闭，将平衡阀打开，如果怀疑正负压室内尚未充满被测介质，则可通过正负压室上的泄流阀排尽积气（或积液），然后再检查变送器的输出。b）引压管布置不合理引压管线应保证合理的坡度使管内可能出现的气泡较快地升到母管内，管内出现的杂质等较快地下沉到排污阀。引压管线应定期检查维护，确保无泄漏无堵塞。引压管的内径与被测流体的性质和引压管总长度有关，对于蒸汽系统，引压管的内径一般在10mm左右。为了避免正负压引压管内介质温度不一致，导致密度出现差异，引起传送失真，正负引压管应尽量靠近布置。当用于室外或严寒地区时，引压管中的液体可能会结冰，因此需要伴热保温，但应避免将伴热管直接绕在引压管上，导致介质部分汽化，出现虚假误差。实验步骤6：由于在蒸汤贸易结算中，流量计示值与贸易额直接关联，一些热用户想方设法减小流量计示值，以达到少交汽款的目的，同时，随汽价的提高，这一问题愈加严重，直接导致热电企业的管损增大，销售额减少，当前“技术偷汽”频繁发生，由于共手段十分隐蔽，又技术性强，往往难易发现，常被个别用户投机而钻孔子，造成了管损超过10%以上，长此以往，日积月累，数量可观，损失巨大。通过实验对“偷汽”手法及防范措施予以分析。主要目的是为解决以下问题：1.流量传感器：分孔板、喷嘴、涡街、弯管、探针式、超声波流量、电磁式要求：稳定性好，精度高，节能效果明显，维护少，校验方便。指标：1、压损极小，减少压损，提高效益。2、量程比宽（目前最高达20:1），特别适合用汽上下波动很大的用户3、系统精度高（0.5）4、安装维护方便，目标：实验比较。流量传感器选择及调节指导现生产实验。2.变送器及参数热网计量系统都是通过几个测点测出相关参数，然后根据这些参数进行补偿运算，求出所使用的热量或流量。我公司目前各分户计量点所用参数都是三、四年前核定，比较老，流量计量范围不在正常段内。在设计工况下