實例分析淺談彎管流量計節能效益知識

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

以上參數為彎管流量計計算書中的真實數據，根據式(5)可以算出常用流量75t/h時2號爐和汽輪機兩道孔板產生的壓損分別為55.9kPa、54.4kPa，總壓損高達110.3kPa。

蒸汽流經鍋爐出口和汽輪機入口的節流孔板是一個絕熱節流過程，蒸汽焓值不變。汽輪機功率的變化可以用莫里爾焓熵圖進行計算，如圖2所示( h為焓值，s為熵)。已知節流前的狀態p1、t1及節流后的壓力p′1，根據節流前后焓值相等的特點，可在h-s圖上確定節流后的各狀態參數。如圖2所 示，點1的參數是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′，即可得節流后的參數。汽輪機的做功為可逆絕熱膨脹過程(即等熵過 程)，水蒸汽在節流前由點1經可逆絕熱膨脹至抽汽壓力p2時，可利用的焓降為h1-h2，而經節流后的水蒸汽，同樣經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，節流以后蒸汽做功減少。

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

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

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

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

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

汽輪機前兩道孔板節流所產生的能量損失使得汽輪機每小時少發電115.15kW。用彎管流量計替代孔板，節能效果非常明顯。彎管流量計使用三個 月節能的錢即可將整套流量計設備技術改造投資全部收回。如果同時考慮節能帶來的環保效益和彎管耐磨損(計量特性穩定)、無跑冒滴漏等優點，則優勢更加明 顯。

際對比數據可知，技改前2#爐主汽管70t/h流量經過兩套孔板流量計進汽機時，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#爐主蒸汽流量與進水流量、汽機入口流量對比，也進 一步驗證了彎管流量計在1：5的量程范圍內的準確度可達到1.5%，計量性能優于原孔板流量計，*蒸汽流量測量的準確度要求。

從理論、實驗到現場實際應用幾方面對彎管流量計性能作了綜合闡述。實流標定實驗可以看出，彎管流量計準確度高、性能穩定，*工業應用 條件;現場應用前后的對比數據則充分展示了無壓力損失的節能效果，在當前能源日趨緊張的情況下具有重要意義，值得在熱電等行業大力推廣應用。