陈怡

摘要：本文主要就火电厂流量测量仪表选型考虑的主要因素、各种流量测量仪表的特点以及具体的选型应用作了进一步的分析和探讨。

关键词：火电厂；流量测量；仪表；选型；设计

中图分类号：TV文献标识码： A

在火电厂中，注量测量对于保证生产安全和经济性有着十分重要的意义。火电厂流量测量仪表品种、类型较多，正确选用并非易事，实际选型设计中不能轻信厂商宣传，选用时要通过理性分析仪表的参数依据，按需选取，全面考虑经济指标。本文主要就火电厂流量测量仪表的选型设计作一些具体分析。

1.流量测量仪表选型考虑的主要因素

1.1分析因素

主要是收集各类仪表的技术数据、样本与选用手册等,全面了解各种仪表的规范性能, 依照性能要求、流体特性、仪表规范、环境条件、安装场所及经济适用各个方面,逐一分析比较。而且不同的测量对象具备不同的测量目的,同时性能上也有侧重点。比如在连续测量控制需要良好的重复性与可靠性,有时对测量范围要求较宽。

1.2精确度

流量测量使用在流量的控制系统中,那么检测仪表精确度直接关系着整个控制精确度。另外因整个系统不仅仅存在流量检测误差, 还有控制调节、信号传输、操作执行等各个环节及影响因素, 比如操作执行环节中常常存在约2%误差,因此如果一味要求测量仪表的精确度也是不经济与不合理的。从流量仪表自身来看,检测元件与转换显示仪表间精确度应该合理确定。仪表自身所规范精确度是在某较宽流量的范围中,所用测量精确度可能比规定值高,如果能够在这个测量点测量标定, 就能够提升精确度。

1.3重复性

对于仪表而言重复性就是控制应用中非常重要的指标, 是仪表自身原理和制造质量来决定的。事实上精确度不但和重复性有关,还和量值标定系统相关。在实际使用中,仪表重复性就是受到流体密度、粘度等各种因素变化影响, 所以常常误认仪表的重复性差,因此参量存在变化场所,就不要选择对这些参量变化比较敏感的仪表。比如涡轮流量计使用在高粘度测量中就极易被流体粘度所影响。

1.4线性度

流量测量仪表主要输出线性与平方根非线性这两种, 绝大部分仪表所谓非线性误差并不单独作为指标, 大多包含在基本误差中。但对宽流量范围的脉冲输出作为总量计算的仪表中, 一个重要指标就是线性度, 在流量的范围中使用同样仪表常数,因线性度差就降低了仪表精确度。

1.5上限流量与流量范围

所谓上限流量也叫做满度流量,当选择仪表口径时,应该按照被测管道所用流量范围及被选定仪表上下限流量进行选配, 并非简单依照管道通径来配用。管道流体的最大流速基本上都是按照经济流量所确定的。因选择流速过低、投资大、管径粗, 而流速过高输送功率较大,必然会增加运行的费用。比如水等各种低粘度液体其经济流速是1.5-3m/s,而高粘度液体的经济流速是0.2-1m/s。其中大部分的仪表上限流量流速都近似或者略高出管道经济流速, 所以在选择仪表上要选择口径和管径相同机会较多,并且安装起来也比较方便。

1.6范围度

所谓范围度就是上限流量与下限流量比值,值越大说明流量范围比较宽。线性仪表具有较大范围度,常见为10:1,非线性测量仪表比较小,常常为3:1,这样能够满足一般控制上所用流量测量与商贸核算总量的计算。

2.具体仪表的选型特点分析

2.1差压流量计

差压式流量计安装方法简单，仪表无可动部件，工作可靠，寿命长，量程比大约为3:1,管道内径在50~1000mm范围内均能应用，几乎可测各种工况下的单相流体流量。但对小口径管的流量测量有困难，压力损失较大，仪表刻度为非线性，测量准确度不很高，维护工作量也较大，且感测组件与显示仪表必须配套使用。

2.2电磁流量计

电磁流量计主要由电磁流量变送器、电磁流量转换器两部分组成，电磁流量变送器将被测介质的流量转换为感应电动势，经电磁流量转换器放大为电流信号输出，然后由二次仪表进行流量显示、记录、积算和调节。

电磁流量计测量不受液体密度、粘度、温度、压力导电率变化的影响。测量管内无活动及阻流部件，无压损、不堵塞，可测量含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。仪表反映灵敏，测量范围宽，流速0.3－10m/s的导电液体都可测量，量程范围可以任意选定。电磁流量计仪表采用了低频三态方波励磁技术、先进的小信号处理技术和软件技术，故抗干扰性强、精度高 、稳定可靠，仪表不受液体流动方向的影响，正反向安装均可测量，并安装方便，对直管段要求不高。电磁流量计的电极及内衬材料耐腐性和耐磨性极好，寿命长。可按用户特殊工况要求生产电磁流量计。同时仪表的耐冲击、耐振性良好。但缺点是仪表不能测量气体及不导电液体。

2.3转子流量计

转子流量计的检测件是一根由下向上 扩大的垂直椎管和一只随着流体流量变化沿着椎管上下移动的浮子。流体自下而上流过浮子时，在浮子上作用有差压、流体动压及摩擦力等，它与浮子向下的重量相平衡，流量增大，向上的力加大，浮子上升，浮子与椎管环隙面积增大，流速降低，因而向上的力减少，直至与浮子重量再次平衡为止。

玻璃转子流量计的选用可从以下几个方面考虑。

（1）测量的对象。即测量介质种类、压力大小、化学性质。如液体介质、气体介质，对具腐蚀性的介质则应选择耐腐流量计。

（2）流量计本身性能。上述条件确定后一般讲，若价格没有大的变化，可优先选用针阀置于流量计上部的；有较大流通孔的，是直接流量刻度的；结构简单的；外部尺寸较小的等等。如是小流量范围，则可选用球浮子式，因它测量时稳定、不易积尘、精度较高、互换性好。

（3）根据价格选用。一般讲，精度高的价格高。要根据测量目的选用仪表精度等级，如只须控制测量介质通过量，经试运行调整，以后需始终稳定这个通过量，那么精度就是次要的。

3.流量仪表的选型设计应用

流量仪表的选型设计应用应重点围绕以下内容开展，一是初步方案的确定；二是性能要求和仪表规范方面的考虑；三是流体特性方面的考虑；四是安装条件方面的考虑；五是环境条件方面的考虑；六是经济方面的考虑。

（1）性能要求和仪表规范方面的考虑主要包括：测量流量还是总量；精确度、重复性、线性度；上限流量、流量范围和范围度；压力损失；输出信号特性；响应时间等。

（2）流体特性方面的考虑主要包括：介质温度和压力；流体密度、粘度和润滑性；化学腐蚀性能和结垢；压缩系数和其它热、电物性；多相和多组分流体等。

（3）安装条件方面的考虑主要包括：管道布置方向；流动方向；上游和下游管道工程；管径；阀门位置、维护空间和防护性配件；管道振动；脉动流和非定常流等。所有流量计都必须正确的安装，在流量计的上游和下游必须保证充分的直管段。有时，这决定了应选择何种流量计。

（4）环境条件方面的考虑主要包括：环境温度；环境湿度；防爆安全性；电气干扰等。

（5）经济成本方面的考虑主要包括：安装费用；运行费用；校验费用；维护费用；备件费用及其可购置性等。

不管是新选型设计的还是新安装的流量计测量系统，经过安装检查，确认无误后，应该进行试运行工作的检验，观察记录各项运行参数的变化状态，比如：温度、压力等。如果系统没有太大的振动、噪声和泄漏的情况，并且，经过稳定运行一段时间后，试运行结束，选型设计基本可以满足系统要求。否则，必须对出现的问题进行分析，如果是仪表选型不符合实际工作要求，则必须重新选型，则到满足实际运行要求。

结论与总结：

火电厂流量测量仪表选型设计应依据实况选择合适的型号，主要从分析因素、精确度、重复性、线性度、上限流量与流量范围、范围度（量程比）等六个因素考虑。要结合各种仪表的优缺点以及实际工况需要进行选择，同时选型确定后还要经过试运行尽而通过实际运行效果验证选型是否合理。

参考文献：

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