一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统及其方法，包括喉部取压喷嘴、上、中、下游直管段及取压系统，喉部取压喷嘴及取压系统均设置在中游直管段，取压系统包括上游取压管座、喉部取压管及喉部取压座，喉部取压喷嘴通过上游取压管座和喉部取压座固定，喉部取压喷嘴与喉部取压管连通，喉部取压喷嘴具有若干对等角距设置的取压孔，取压孔设置在自中游直管段的内壁起至取压孔直径两倍的长度范围内，本发明专利技术通过对取压孔的校准完成给水流量的精度测量。本发明专利技术可以准确确定机组的一些重要流量。同时由于这些重要流量可信度提高，也给机组异常状态的事故分析带来了方便。提高了主给水流量装置精度，保证机组能耗、经济性等指示的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统及其方法，属于发电机组设备加工

技术介绍
在制定大容量火电机组的节能降耗措施以及电力调度部门在实行节能调度时，必须准确了解机组的基本性能状况。如在汽轮机的性能试验规程中一般推荐以进入除氧器的凝结水流量或进入省煤器的给水流量作为基准流量，而且一般均认为以进入除氧器的凝结水流量作为汽轮机性能监测的基准流量会使汽轮机性能测试的精度更高。将给水流量作为汽轮发电机组性能的基准流量，可将由仪表、人员素质、测试方案等因素引入的测量不确定度降至最低。在600MW火电机组主给水流量测量装置均采用WB36型喷嘴，测量精度较低，在启机和运行期间流量之间存在2％的偏差，结果不确定度大，可信度低，将可信度低的数据作为节能降耗或节能调度的决策依据显然没有任何意义。造成这种状况的最直接原因是目前无法准确确定机组的一些重要流量。同时由于这些重要流量可信度较低，也给机组异常状态的事故分析带来了不便。为提高主给水流量装置精度，保证机组能耗、经济性等指示的准确性，故需对主给水流量测量装置优化。
技术实现思路
本专利技术提供一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统及其方法，给水流量在启机时改造前后数值差别不大，但在机组正常运行时，给水泵在相同指令时，改造后主给水流量测量精度明显比改造前高。主给水流量测量装置改造为高精度流量喷嘴(低β值喉部取压喷嘴)，不管在就地安装还是测量精度上，通过理论计算和实践相结合都能满足实际生产要求，大大提高机组能耗、经济性等指示的准确性。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统，包括喉部取压喷嘴、上、中、下游直管段及取压系统，喉部取压喷嘴及取压系统均设置在中游直管段，所述取压系统包括上游取压管座、喉部取压管及喉部取压座，喉部取压喷嘴通过上游取压管座和喉部取压座固定，喉部取压喷嘴与喉部取压管连通，所述喉部取压喷嘴具有若干对等角距设置的取压孔，所述取压孔设置在自中游直管段的内壁起至取压孔直径两倍的长度范围内，所述系统通过对取压孔的校准完成给水流量的精度测量。进一步，所述喉部取压喷嘴的β值在0.25～0.50d/D的范围内，喉部取压喷嘴的表面光洁度大于或等于16微英寸，喉部取压喷嘴与中游直管段的同轴度小于1/32英寸。进一步，喉部取压喷嘴的取压孔的数量为四对，间隔角距为90度，取压孔的直径范围为1/8～1/4英寸。进一步，上游直管段的管道内径大于或等于20D，下游直管段的管道内径大于或等于10D。进一步，在距喉部取压喷嘴入口端面0D、0.5D、1.0D、2.0D的上游直管段的横截面上测得的内径，与其内径平均值之差小于或等于内径平均值的0.3％，下游直管段内径变化值为上游直管段内径变化值的两倍。进一步，在喉部取压喷嘴入口端面前4D长度范围内的上游直管段设置一段锥度小于或等于3.5度的锥度过渡段并与未加工管段部分连接。进一步，喉部取压喷嘴前端入口处设置防胀装置，后端出口处设置扩压装置。再进一步，在上游直管段内还包括板式整流器及固定装置，所述上游直管段设置在支架上，在中游直管段内还包括观察孔部装。一种超临界机组提高给水流量测量精度的方法，通过对取压孔的校准完成给水流量的精度测量，校准范围为在每对取压孔上选定一个雷诺数区域，并且选定至少20个点，如果在相同雷诺数上的重复校准点的差别大于0.1％，则在相同的雷诺数上再设置一个校准点进行校准；若差别小于或等于0.1％，则将每一对取压孔的流出系数C的曲线与通过校准建立起来的曲线相对应，并按下列方程进行计算评价：C＝CX-0.185Rd-0.2(1-361239/Rd)0.8用雷诺数Rd大于106的每一校准点的实测流出系数取代上述方程中的C，解出上述方程中的CX，然后评价CX，CX应满足以下三个要求：CX平均值在1.0054±0.0025之间；CX相对Rd是独立的；在95％置信度上的CX数据的置信区间不超过0.0006，如果选定的20个校准点的在95％置信度上的CX数据的置信区间大于0.0006，则需要采集其它的校准点。进一步，判断CX相对Rd是独立的方法由CX＝a+bRd所表示的无约束线性回归方程判定，通过b±ts(b)来计算斜率标准偏差s(b)并给出b的95％置信界限，其中t是在n-2自由度下s(b)的系数，n为校准点数，如果b的95％置信界限包含0，则CX相对Rd独立。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的系统和方法经过现场各测点的确认及DCS系统内的数据测试，给水流量喷嘴的校验结果较好，三组假定工况平均误差率达到0.0176％，远低于精度要求的0.25％，喷嘴加工及安装工程均进行的较顺利。根据本专利技术测量装置的改造，可以准确确定机组的一些重要流量。同时由于这些重要流量可信度提高，也给机组异常状态的事故分析带来了方便。提高了主给水流量装置精度，保证机组能耗、经济性等指示的准确性。机组通过一段时间的运行，主给水流量跟改造前比较启机时候差别不大，但在机组稳定运行时在给水泵开度为60.5％时改造前后主给水测量精度明显提高。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统，如图1所示，包括喉部取压喷嘴15、上、中、下游直管段3及取压系统，喉部取压喷嘴及取压系统均设置在中游直管段，所述取压系统包括上游取压管座4、喉部取压管16及喉部取压座26，喉部取压喷嘴通过上游取压管座和喉部取压座固定，喉部取压喷嘴与喉部取压管连通，所述喉部取压喷嘴具有若干对等角距设置的取压孔，所述取压孔设置在自中游直管段的内壁起至取压孔直径两倍的长度范围内，所述系统通过对取压孔的校准完成给水流量的精度测量。所述喉部取压喷嘴的β值在0.25～0.50d/D的范围内，喉部取压喷嘴的表面光洁度大于或等于16微英寸，喉部取压喷嘴与中游直管段的同轴度小于1/32英寸。喉部取压喷嘴的取压孔的数量为四对，间隔角距为90度，取压孔的直径范围为1/8～1/4英寸。在喉部取压喷嘴入口端面前4D长度范围内的上游直管段设置一段锥度小于或等于3.5度的锥度过渡段并与未加工管段部分连接。喉部取压喷嘴前端入口处设置防胀装置，后端出口处设置扩压装置。上游直管段的管道内径大于或等于20D，下游直管段的管道内径大于或等于10D。在距喉部取压喷嘴入口端面0D、0.5D、1.0D、2.0D的上游直管段的横截面上测得的内径，与其内径平均值之差小于或等于内径平均值的0.3％，下游直管段内径变化值为上游直管段内径变化值的两倍。在上游直管段内还包括板式整流器2及固定装置，所述上游直管段设置在支架27上，在中游直管段内还包括观察孔部装。一种超临界机组提高给水流量测量精度的方法，通过对取压孔的校准完成给水流量的精度测量，校准范围为在每对取压孔上选定一个雷诺数区域，并且选定至少20个点，如果在相同雷诺数上的重复校准点的差别大于0.1％，则在相同的雷诺数上再设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统，其特征在于，包括喉部取压喷嘴(15)、上、中、下游直管段(3)及取压系统，喉部取压喷嘴及取压系统均设置在中游直管段，所述取压系统包括上游取压管座(4)、喉部取压管(16)及喉部取压座(26)，喉部取压喷嘴通过上游取压管座和喉部取压座固定，喉部取压喷嘴与喉部取压管连通，所述喉部取压喷嘴具有若干对等角距设置的取压孔，所述取压孔设置在自中游直管段的内壁起至取压孔直径两倍的长度范围内，所述系统通过对取压孔的校准完成给水流量的精度测量。

【技术特征摘要】
1.一种超临界机组提高给水流量测量精度的系统，其特征在于，包括喉部取压喷嘴(15)、上、中、下游直管段(3)及取压系统，喉部取压喷嘴及取压系统均设置在中游直管段，所述取压系统包括上游取压管座(4)、喉部取压管(16)及喉部取压座(26)，喉部取压喷嘴通过上游取压管座和喉部取压座固定，喉部取压喷嘴与喉部取压管连通，所述喉部取压喷嘴具有若干对等角距设置的取压孔，所述取压孔设置在自中游直管段的内壁起至取压孔直径两倍的长度范围内，所述系统通过对取压孔的校准完成给水流量的精度测量。2.如权利要求1所述的超临界机组提高给水流量测量精度的系统，其特征在于，所述喉部取压喷嘴的β值在0.25～0.50d/D的范围内，喉部取压喷嘴的表面光洁度大于或等于16微英寸，喉部取压喷嘴与中游直管段的同轴度小于1/32英寸。3.如权利要求1所述的超临界机组提高给水流量测量精度的系统，其特征在于，喉部取压喷嘴的取压孔的数量为四对，间隔角距为90度，取压孔的直径范围为1/8～1/4英寸。4.如权利要求1所述的超临界机组提高给水流量测量精度的系统，其特征在于，上游直管段的管道内径大于或等于20D，下游直管段的管道内径大于或等于10D。5.如权利要求4所述的超临界机组提高给水流量测量精度的系统，其特征在于，在距喉部取压喷嘴入口端面0D、0.5D、1.0D、2.0D的上游直管段的横截面上测得的内径，与其内径平均值之差小于或等于内径平均值的0.3％，下游直管段内径变化值为上游直管段内径变化值的两倍。6.如权利要求5所述的超临界机组提高给水流量测量精度的系统，其特征在于，在喉部取压喷嘴入口端面前4D长度范围内的上游直管段设置一段锥度小于或等于3.5度的锥度过渡段(17)并与未加工管...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨程，陈灿兵，郑植，董利斌，郭力晓，丁旭，王克遥，陈小雁，冯博，杜学聪，
申请(专利权)人：浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33