實例分析淺談彎管流量計節(jié)能效益知識

電廠蒸汽測量系統(tǒng)的技改實例，分析彎管流量計取代孔板流量計的節(jié)能效果。該廠共2爐1機(jī)，通常1爐1機(jī)運行，鍋爐出口和汽輪機(jī) 進(jìn)汽入口均安裝的是孔板流量計。當(dāng)1號爐運行時，鍋爐出口蒸汽流過孔板、閥門等阻流件到達(dá)汽機(jī)入口，壓力降低0.2MPa;2號爐運行時，壓力降低更是達(dá) 到0.3MPa，造成汽機(jī)入口壓力始終低于設(shè)計值0.1MPa左右。他們急需解決2號爐運行壓損過大問題。由于擴(kuò)大管徑，投資較大。決定淘汰產(chǎn)生壓損的主 要部件———2臺孔板流量計。

以上參數(shù)為彎管流量計計算書中的真實數(shù)據(jù)，根據(jù)式(5)可以算出常用流量75t/h時2號爐和汽輪機(jī)兩道孔板產(chǎn)生的壓損分別為55.9kPa、54.4kPa，總壓損高達(dá)110.3kPa。

蒸汽流經(jīng)鍋爐出口和汽輪機(jī)入口的節(jié)流孔板是一個絕熱節(jié)流過程，蒸汽焓值不變。汽輪機(jī)功率的變化可以用莫里爾焓熵圖進(jìn)行計算，如圖2所示( h為焓值，s為熵)。已知節(jié)流前的狀態(tài)p1、t1及節(jié)流后的壓力p′1，根據(jù)節(jié)流前后焓值相等的特點，可在h-s圖上確定節(jié)流后的各狀態(tài)參數(shù)。如圖2所 示，點1的參數(shù)是p1、t1及h1，在圖2上過點1按定焓畫水平線與p′1相交得1′，即可得節(jié)流后的參數(shù)。汽輪機(jī)的做功為可逆絕熱膨脹過程(即等熵過 程)，水蒸汽在節(jié)流前由點1經(jīng)可逆絕熱膨脹至抽汽壓力p2時，可利用的焓降為h1-h2，而經(jīng)節(jié)流后的水蒸汽，同樣經(jīng)可逆絕熱膨脹至壓力p2時，可利用的 焓降為h′1-h′2，顯然h1-h2>h′1-h′2，節(jié)流以后蒸汽做功減少。

孔板等節(jié)流元件導(dǎo)致的蒸汽壓力降低，所造成的能量損失可以按照以下的方法與步驟計算:

1)無節(jié)流件時汽輪機(jī)入口壓力將提高0.1103MPa，初參數(shù)p0=(3.38 + 0.1103)=3.4903MPa，T0=437℃，根據(jù)工程熱力學(xué)，可計算出h0=3305.185kJ/kg，s0=6.95348;

2)加節(jié)流后初參數(shù)p′0=3.38MPa，由圖2查得h′0=h0，求得s0=6.96756;

3)節(jié)流前供熱抽汽壓力ph=0.7MPa，sh=s0，則hh=2893.8458kJ/kg;

4)節(jié)流后抽汽參數(shù)p′h=ph=0.7MPa， s′h=s′0，由圖1查得h′h=2900.8642kJ/kg。

汽輪機(jī)前兩道孔板節(jié)流所產(chǎn)生的能量損失使得汽輪機(jī)每小時少發(fā)電115.15kW。用彎管流量計替代孔板，節(jié)能效果非常明顯。彎管流量計使用三個 月節(jié)能的錢即可將整套流量計設(shè)備技術(shù)改造投資全部收回。如果同時考慮節(jié)能帶來的環(huán)保效益和彎管耐磨損(計量特性穩(wěn)定)、無跑冒滴漏等優(yōu)點，則優(yōu)勢更加明 顯。

際對比數(shù)據(jù)可知，技改前2#爐主汽管70t/h流量經(jīng)過兩套孔板流量計進(jìn)汽機(jī)時，總壓降平均為0.3MPa，包括孔板壓力損失、 管道沿程阻力損失、局部阻力損失。改造后，總壓降為0.2MPa，壓力損失減少0.1MPa。通過對2#爐主蒸汽流量與進(jìn)水流量、汽機(jī)入口流量對比，也進(jìn) 一步驗證了彎管流量計在1：5的量程范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度可達(dá)到1.5%，計量性能優(yōu)于原孔板流量計，*蒸汽流量測量的準(zhǔn)確度要求。

從理論、實驗到現(xiàn)場實際應(yīng)用幾方面對彎管流量計性能作了綜合闡述。實流標(biāo)定實驗可以看出，彎管流量計準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定，*工業(yè)應(yīng)用 條件;現(xiàn)場應(yīng)用前后的對比數(shù)據(jù)則充分展示了無壓力損失的節(jié)能效果，在當(dāng)前能源日趨緊張的情況下具有重要意義，值得在熱電等行業(yè)大力推廣應(yīng)用。