用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置及方法，通过在给水管道顶、底部设置两组引压管，并对应设置两组不同量程的差压变送器，可以根据火电机组的工况进行合理的选择性工作，从而对8％～25％间的主给水流量进行有效测量，满足深度调峰需求，能够根据不同负荷状况对火电机组的主给水流量进行灵活测量，提供了一种用差压装置测量火电机组主给水流量的解决方案，除了能在机组深度调峰低负荷运行状态下具有相同的可靠性准确性之外，本流量测量装置和方法在深度调峰低负荷运行状态下减小主给水流量测量误差并且还能减少因管内水未充满造成信号跳变的情况。因管内水未充满造成信号跳变的情况。因管内水未充满造成信号跳变的情况。

【技术实现步骤摘要】
用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及火电机组给水流量测量，特别是一种用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置及方法。

技术介绍

[0002]当前火电机组普遍采用节流变压降式测量法进行主给水流量测量，基本原理是流体流经节流装置时流速增加、压力降低，在节流装置前后形成差压，该差压的大小与流体流量成一定函数关系，通过测量差压可以间接计算出流体流量。节流式流量测量装置的流量测量公式为：
[0003][0004]式中：
[0005]C:流出系数；
[0006]ε：被测流体可膨胀系数；
[0007]d:节流装置开孔直径；
[0008]D:被测管道直径；
[0009]β：开孔直径比；
[0010]流量装置形式、尺寸选定后，d、D、β均为常数，计算公式可简化为：
[0011][0012]近年来，火电机组出于深度调峰的需求，机组长时间处于低负荷运行状态，给水流量随着机组负荷降低而减小，给水流量测量准确度降低，导致给水控制失稳，机组无法平稳实现负荷的灵活调整。火电机组深度调峰时，给水流量测量准确度降低有以下几个原因。一是火电机组给水流量测量中，选用的差压变送器量程根据额定负荷下最大流量设计。在流量计算公式中，流量与差压是平方根的关系，当差压信号越小，测量误差对于流量计算的结果影响越大。使用常规节流装置进行主给水流量测量,选用量程为0
‑
ΔP
max
(ΔP
max
为最大流量对应差压)的差压变送器，有效测量范围为1/16ΔP
max
‑
ΔP
max
，对应测量流量的量程比为4：1，在低流量测量时系统的相对测量误差过大，25％满量程以内流量测量失效。其次，在使用标准装置进行常用流量测量时，流出系数C的相对变化不超过
±
5％即工程中认为C为常量，在进行主给水流量计算时，均根据节流装置厂家提供的流量计算书将C作为常数计算。但实际上节流装置的流出系数C＝f(β，Re
D
)，是雷诺数Re
D
的函数，而雷诺数又与流量q
m
有关，在进行低流量测量时，因雷诺数相比常用流量下发生了改变，采用流量计算书中的常量C计算流量会产生计算误差。三是在低负荷时，管道中的流体易发生断流、气泡等现象，取压孔安装在节流装置上方时，当给水流量较小时，引压管内水无法充满，信号易产生跳变。因此，主给水流量测量的改进和创新势在必行。

技术实现思路

[0013]针对上述情况，为克服现有技术之不足，本专利技术之目的就是提供一种用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置及方法，可有效解决深度调峰火电机组的主给水流量高效、准确测量的问题。
[0014]本专利技术解决的技术方案是：
[0015]一种用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置，包括锅炉主给水管道，锅炉主给水管道内设置有节流装置，节流装置上游侧的锅炉主给水管道上部连接有与其内腔相连通的第一正压侧引压管，节流装置下游侧的锅炉主给水管道上部连接有与其内腔相连通的第一负压侧引压管，节流装置上游侧的锅炉主给水管道下部连接有与其内腔相连通的第二正压侧引压管，节流装置下游侧的锅炉主给水管道下部连接有与其内腔相连通的第二负压侧引压管，第一正压侧引压管经第一手动阀与第一差压变送器的正压室相连，第一负压侧引压管经第二手动阀与第一差压变送器的负压室相连，第一正压侧引压管与第一负压侧引压管之间通过平衡手动门连接；第二正压侧引压管经第一电磁阀与第二差压变送器的正压室相连，第二负压侧引压管经第二电磁阀与第二差压变送器的负压室相连，第二正压侧引压管与第二负压侧引压管之间通过平衡电磁阀连接；第一差压变送器和第二差压变送器的输出端均与DCS(分散控制系统)的输入端相连，DCS的输出端分别与第一电磁阀、第二电磁阀以及平衡电磁阀的输入端相连，火电机组正常运行时，第一差压变送器工作，对火电机组常规运行时的主给水流量进行测量；火电机组深度调峰低负荷运行时，第二差压变送器工作，对火电机组深度调峰低负荷运行时的主给水流量进行测量。
[0016]优选的，所述第一电磁阀和第二电磁阀均为常闭电磁阀，平衡电磁阀为常开电磁阀，DCS通过电磁阀控制回路控制各个电磁阀的开关，电磁阀控制回路包括电源(24V DC)，电源的正极与DCS继电器的一端相连，DCS继电器的另一端分别接第一电磁阀的一端、第二电磁阀的一端和平衡电磁阀的一端，电源的负极分别接第一电磁阀的另一端、第二电磁阀的另一端和平衡电磁阀的另一端；当DCS接收到第一差压变送器的差压值小于等于预设的阈值时，判断选用第二差压变送器的测量值作为主给水流量过程值。
[0017]优选的，所述第一正压侧引压管和第二正压侧引压管在锅炉主给水管道的同一管道截面上呈中心对称布置；所述第一负压侧引压管和第二负压侧引压管在锅炉主给水管道的同一管道截面上呈中心对称布置。
[0018]优选的，所述锅炉主给水管道呈水平布置。
[0019]优选的，所述第一差压变送器的量程为0～ΔPmax，其中ΔPmax为锅炉主给水管道最大流量对应的差压，所述第二差压变送器的量程为0～1/10ΔPmax。
[0020]一种用于深度调峰火电机组的主给水流量测量方法，包括以下步骤：
[0021]步骤一：安装流量测量装置
[0022]流量测量装置包括水平设置的锅炉主给水管道，锅炉主给水管道内设置有节流装置，节流装置上游侧的锅炉主给水管道上部连接有与其内腔相连通的第一正压侧引压管，节流装置下游侧的锅炉主给水管道上部连接有与其内腔相连通的第一负压侧引压管，节流装置上游侧的锅炉主给水管道下部连接有与其内腔相连通的第二正压侧引压管，节流装置下游侧的锅炉主给水管道下部连接有与其内腔相连通的第二负压侧引压管，第一正压侧引压管经第一手动阀与第一差压变送器的正压室相连，第一负压侧引压管经第二手动阀与第
一差压变送器的负压室相连，第一正压侧引压管与第一负压侧引压管之间通过平衡手动门连接；第二正压侧引压管经第一电磁阀与第二差压变送器的正压室相连，第二负压侧引压管经第二电磁阀与第二差压变送器的负压室相连，第二正压侧引压管与第二负压侧引压管之间通过平衡电磁阀连接；第一差压变送器和第二差压变送器的输出端均与DCS的输入端相连，DCS的输出端分别与第一电磁阀、第二电磁阀以及平衡电磁阀的输入端相连；所述第一电磁阀和第二电磁阀均为常闭电磁阀，平衡电磁阀为常开电磁阀，DCS通过电磁阀控制回路控制各个电磁阀的开关，电磁阀控制回路包括电源，电源的正极与DCS继电器的一端相连，DCS继电器的另一端分别接第一电磁阀的一端、第二电磁阀的一端和平衡电磁阀的一端，电源的负极分别接第一电磁阀的另一端、第二电磁阀的另一端和平衡电磁阀的另一端；所述第一差压变送器的量程为0～ΔPmax，其中ΔPmax为锅炉主给水管道最大流量对应的差压，所述第二差压变送器的量程为0～1/10ΔPmax；
[0023]步骤二：流量测量...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置，包括锅炉主给水管道(1)，锅炉主给水管道(1)内设置有节流装置(2)，其特征在于，节流装置(2)上游侧的锅炉主给水管道上部连接有与其内腔相连通的第一正压侧引压管(3)，节流装置(2)下游侧的锅炉主给水管道上部连接有与其内腔相连通的第一负压侧引压管(4)，节流装置(2)上游侧的锅炉主给水管道下部连接有与其内腔相连通的第二正压侧引压管(5)，节流装置(2)下游侧的锅炉主给水管道下部连接有与其内腔相连通的第二负压侧引压管(6)，第一正压侧引压管(3)经第一手动阀(9)与第一差压变送器(7)的正压室相连，第一负压侧引压管(4)经第二手动阀(10)与第一差压变送器(7)的负压室相连，第一正压侧引压管(3)与第一负压侧引压管(4)之间通过平衡手动门(11)连接；第二正压侧引压管(5)经第一电磁阀(12)与第二差压变送器(8)的正压室相连，第二负压侧引压管(6)经第二电磁阀(13)与第二差压变送器(8)的负压室相连，第二正压侧引压管(5)与第二负压侧引压管(6)之间通过平衡电磁阀(14)连接；第一差压变送器(7)和第二差压变送器(8)的输出端均与DCS的输入端相连，DCS的输出端分别与第一电磁阀(12)、第二电磁阀(13)以及平衡电磁阀(14)的输入端相连，火电机组正常运行时，第一差压变送器(7)工作，对火电机组常规运行时的主给水流量进行测量；火电机组深度调峰低负荷运行时，第二差压变送器(8)工作，对火电机组深度调峰低负荷运行时的主给水流量进行测量。2.根据权利要求1所述的用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置，其特征在于，所述第一电磁阀(12)和第二电磁阀(13)均为常闭电磁阀，平衡电磁阀(14)为常开电磁阀，DCS通过电磁阀控制回路控制各个电磁阀的开关，电磁阀控制回路包括电源，电源的正极与DCS继电器的一端相连，DCS继电器的另一端分别接第一电磁阀(12)的一端、第二电磁阀(13)的一端和平衡电磁阀(14)的一端，电源的负极分别接第一电磁阀(12)的另一端、第二电磁阀(13)的另一端和平衡电磁阀(14)的另一端；当DCS接收到第一差压变送器(7)的差压值小于等于预设的阈值时，判断选用第二差压变送器(8)的测量值作为主给水流量过程值。3.根据权利要求1所述的用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置，其特征在于，所述第一正压侧引压管(3)和第二正压侧引压管(5)在锅炉主给水管道(1)的同一管道截面上呈中心对称布置；所述第一负压侧引压管(4)和第二负压侧引压管(6)在锅炉主给水管道(1)的同一管道截面上呈中心对称布置。4.根据权利要求1所述的用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置，其特征在于，所述锅炉主给水管道(1)呈水平布置。5.根据权利要求1所述的用于深度调峰火电机组的主给水流量测量装置，其特征在于，所述第一差压变送器(7)的量程为0～ΔPmax，其中ΔPmax为锅炉主给水管道最大流量对应的差压，所述第二差压变送器(8)的量程为0～1/10ΔPmax。6.一种用于深度调峰火电机组的主给水流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：安装流量测量装置流量测量装置包括水平设置的锅炉主给水管道(1)，锅炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：马仁婷，杨亚飞，周旭战，韩威，袁世通，张明明，刘云飞，秦铭阳，张璜，杨宏佳，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：