实例分析浅谈弯管流量计节能效益知识

电厂蒸汽测量系统的技改实例，分析弯管流量计取代孔板流量计的节能效果。该厂共2炉1机，通常1炉1机运行，锅炉出口和汽轮机 进汽入口均安装的是孔板流量计。当1号炉运行时，锅炉出口蒸汽流过孔板、阀门等阻流件到达汽机入口，压力降低0.2MPa;2号炉运行时，压力降低更是达 到0.3MPa，造成汽机入口压力始终低于设计值0.1MPa左右。他们急需解决2号炉运行压损过大问题。由于扩大管径，投资较大。决定淘汰产生压损的主 要部件———2台孔板流量计。

以上参数为弯管流量计计算书中的真实数据，根据式(5)可以算出常用流量75t/h时2号炉和汽轮机两道孔板产生的压损分别为55.9kPa、54.4kPa，总压损高达110.3kPa。

蒸汽流经锅炉出口和汽轮机入口的节流孔板是一个绝热节流过程，蒸汽焓值不变。汽轮机功率的变化可以用莫里尔焓熵图进行计算，如图2所示( h为焓值，s为熵)。已知节流前的状态p1、t1及节流后的压力p′1，根据节流前后焓值相等的特点，可在h-s图上确定节流后的各状态参数。如图2所 示，点1的参数是p1、t1及h1，在图2上过点1按定焓画水平线与p′1相交得1′，即可得节流后的参数。汽轮机的做功为可逆绝热膨胀过程(即等熵过 程)，水蒸汽在节流前由点1经可逆绝热膨胀至抽汽压力p2时，可利用的焓降为h1-h2，而经节流后的水蒸汽，同样经可逆绝热膨胀至压力p2时，可利用的 焓降为h′1-h′2，显然h1-h2>h′1-h′2，节流以后蒸汽做功减少。

孔板等节流元件导致的蒸汽压力降低，所造成的能量损失可以按照以下的方法与步骤计算:

1)无节流件时汽轮机入口压力将提高0.1103MPa，初参数p0=(3.38 + 0.1103)=3.4903MPa，T0=437℃，根据工程热力学，可计算出h0=3305.185kJ/kg，s0=6.95348;

2)加节流后初参数p′0=3.38MPa，由图2查得h′0=h0，求得s0=6.96756;

3)节流前供热抽汽压力ph=0.7MPa，sh=s0，则hh=2893.8458kJ/kg;

4)节流后抽汽参数p′h=ph=0.7MPa， s′h=s′0，由图1查得h′h=2900.8642kJ/kg。

汽轮机前两道孔板节流所产生的能量损失使得汽轮机每小时少发电115.15kW。用弯管流量计替代孔板，节能效果非常明显。弯管流量计使用三个 月节能的钱即可将整套流量计设备技术改造投资全部收回。如果同时考虑节能带来的环保效益和弯管耐磨损(计量特性稳定)、无跑冒滴漏等优点，则优势更加明 显。

际对比数据可知，技改前2#炉主汽管70t/h流量经过两套孔板流量计进汽机时，总压降平均为0.3MPa，包括孔板压力损失、 管道沿程阻力损失、局部阻力损失。改造后，总压降为0.2MPa，压力损失减少0.1MPa。通过对2#炉主蒸汽流量与进水流量、汽机入口流量对比，也进 一步验证了弯管流量计在1：5的量程范围内的准确度可达到1.5%，计量性能优于原孔板流量计，*蒸汽流量测量的准确度要求。

从理论、实验到现场实际应用几方面对弯管流量计性能作了综合阐述。实流标定实验可以看出，弯管流量计准确度高、性能稳定，*工业应用 条件;现场应用前后的对比数据则充分展示了无压力损失的节能效果，在当前能源日趋紧张的情况下具有重要意义，值得在热电等行业大力推广应用。