給排水(shuǐ)流量計在燃氣鍋爐給水調(diào)節上應用中缺點和優勢
點(diǎn)擊次數:2272 發布時間:2021-09-06 07:10:00
隨著環境保護意識的提高以及打造綠色、環保、循環型企(qǐ)業的要求,某公司淘汰數台(tái)燃油鍋爐(lú)並將3台原35T燃煤(méi)蒸汽鍋爐改(gǎi)造為(wéi)公司自供的(de)高爐煤氣與焦(jiāo)爐煤氣的混合(hé)燃氣鍋爐(lú),燃氣鍋爐的效率(lǜ)達到了90%左右,提高了能源利用率(lǜ)、降低了環境汙(wū)染、實現了公司能源的循環綜合利用,原鍋爐給水泵連續恒速運行、依靠調節給水管道調節閥和回流支路實現水(shuǐ)位(wèi)控製的傳統調節方法,也改為流量(liàng)計與上(shàng)位機、PLC以及(jí)變頻器控製給水泵轉速共同控製(zhì)鍋爐給水的自動控(kòng)製,較好地實現了鍋爐因(yīn)外界環境溫度及負荷的不斷變化(huà)對給水的自動、實(shí)時調節。
傳統(tǒng)鍋爐給水泵連續恒速運行,依靠調節給水管道調節閥和回流支路實現水位控製的調節(jiē)方法,目前已經改變為(wéi)采用給排(pái)水流量(liàng)計等流量(liàng)計與上位機(jī)、PLC以及變頻器控(kòng)製給水泵轉速,共同參與鍋爐給水的自動實(shí)時控製,但是給(gěi)排水流量計等流量計在其應用過程中也存在著可靠性欠佳、故障時而發生等問題,本文就其維護檢(jiǎn)修的一些經驗、教訓,采取的較為可靠(kào)的措施作一簡述。
1 燃氣(qì)鍋爐給水自動調節(jiē)原理及係統(tǒng)組成
1.1 燃氣鍋爐給水自動調節原理
由水泵的工作原(yuán)理可知,流量與轉速成正比,電動機的(de)轉速與(yǔ)電源頻率成正比,因此改變電源頻率即可改變(biàn)給水泵的轉速,從(cóng)而達到調節給水流(liú)量的目的。
1.2 燃氣鍋爐給水自動調節係統(tǒng)組成及三衝量(liàng)控(kòng)製
1.2.1 燃氣鍋爐(lú)給水自動調節係統組成
燃氣鍋爐給水自動調節係統由鍋爐汽包、汽包液位(wèi)變(biàn)送器、汽包液位(wèi)控製器(qì)、蒸汽(qì)流量變送器(qì)、蒸汽壓(yā)力變送器、蒸汽(qì)閥氣電關閥、給水流(liú)量計(jì)、給水單向閥、給水泵、變頻(pín)器、上位(wèi)機、PLC等組成。
1.2.2 燃氣鍋(guō)爐給水自動調節係統的三衝量控(kòng)製
該係統采用三衝量控(kòng)製,三衝量控製即*先(xiān)保證汽包水位在允(yǔn)許的範圍內,其次(cì)鍋爐給水量應與蒸發量及蒸汽輸(shū)出量相適應,即水(shuǐ)位(wèi)、蒸汽和給水三衝(chōng)量。係統中(zhōng)汽包水位(wèi)是被控變量,是主衝量(liàng)信號,蒸汽流量和給(gěi)水流量是兩個輔助衝量信號,從物料平衡(héng)角度分析,如果鍋爐產(chǎn)生的蒸汽量與進入鍋爐筒體的給水量相等,鍋爐汽包水(shuǐ)位也就保持穩定,為了(le)消除鍋爐實際管線較長等造(zào)成的(de)滯後時間大等多種幹擾,上位機利用加減(jiǎn)運算含PID、蒸汽前饋及補償係統來保證水位的穩定,三衝量可由(yóu)蒸汽流量差壓變送器、汽包水(shuǐ)位差壓變送器、給水(shuǐ)量給排水(shuǐ)流量計進(jìn)行檢測,然後通過A/D轉換送至PLC及上(shàng)位機進行加減及PID運算後,再由D/A轉換輸出電流信號控製變頻器(qì)以實現給水泵轉速的調節,從而實現對鍋爐給水量及汽包液位的自動控製(zhì)。
2 鍋爐(lú)給水量及汽(qì)包(bāo)水位的兩種控製狀態
由於鍋爐是一個複(fù)雜的控製係統,不僅受外界環境因素以及負荷變化的影響,而且受自身爐況等多種因素的影響(xiǎng),故鍋(guō)爐給水量及汽包水位的控製設置了自動、手(shǒu)動兩種工作狀態。
2.1 手動(dòng)工作狀態
鍋爐剛(gāng)開始點火或起始運行時,係統尚處在未穩定狀態,需要使用手動控製進行(háng)操作,這時調節係(xì)統就變成了單衝量調節,僅(jǐn)對汽包水位進行監控。
2.2 自動工作狀(zhuàng)態
自動工作狀態即連續的三(sān)衝量自動調節狀態(tài),當鍋爐(lú)由不穩定狀態轉為穩定運行時,將(jiāng)係統由手動切換至自動,這時上位機及PLC就能自動調節汽包水(shuǐ)位及鍋爐給水量,使汽包水位保持在工藝(yì)規定的範圍內。
3 鍋爐給水量控製的優(yōu)越性及常用流量計
3.1 鍋爐(lú)給水(shuǐ)量控製的優越性
目前工業燃氣鍋爐為保證工業生產所用蒸汽的穩定,降低負荷變化對鍋爐運行的影響,一般采取多台鍋爐並聯(lián)運行,這種情況下每台鍋爐安裝蒸(zhēng)汽流量計與給水(shuǐ)流量計,通過給水流量與蒸汽流量(無論是瞬(shùn)時流量還(hái)是累計(jì)流量),對於(yú)管道或係統中(zhōng)“跑、冒”等失水現象,通過及時檢(jiǎn)查就(jiù)能發現異常並處理。
通過給水流量與(yǔ)蒸汽流量的對比還能及時發現或避免鍋(guō)爐事故的發生,如及時發現鍋爐爆(bào)管等事(shì)故(gù),對(duì)於采用手動上水的蒸(zhēng)汽鍋爐,當負荷(hé)變化很大且變化頻(pín)繁(fán)時,其(qí)水位就很難控製(zhì),調整(zhěng)稍不及時就(jiù)可能發生缺水或滿水事故。在生產運行過程中水位(wèi)的變化總是滯後於(yú)負荷變化,通過觀察(chá)符合(hé)的變化,讓給水流量的(de)調節有一個提前量,就能減小水位的(de)波動,防止鍋爐發生缺水或(huò)滿水事故。
3.2 鍋爐給水量控製的(de)常用流量計(jì)
3.2.1 鍋爐(lú)給水量控製的常用流量計
測量流體流量的儀表統稱為流量計或流量表。流量計是工業測量中重要的儀表之一。隨著工業生產的發展,對流量測量的準(zhǔn)確度和(hé)範圍的要求越(yuè)來越高,流量測量技術(shù)日新月異。為了適應(yīng)各種用途,各種類型的(de)流量計相繼問(wèn)世。目前已投入使用的流量計已(yǐ)超過100種。但在燃氣(qì)鍋爐給水流量的控製中常用(yòng)的(de)有差(chà)壓式(shì)流量(liàng)計、給排水流量計、超聲波流量計等。
3.2.2 鍋爐給水量控製的常用(yòng)流量計的優缺點(diǎn)
(1)差壓式流量計的優缺點
差壓式流量計是一類應用*廣泛的(de)流量計,在各類流量儀表(biǎo)中其(qí)使用量(liàng)占居*位。近年來,由於各種(zhǒng)新型流量計的問世,它的(de)使用量百分數逐漸下降,但目前仍是*重要的一類流量計。其優點:①應用*多的孔(kǒng)板式流量,計結構牢固,性能穩定可靠,使用壽命(mìng)長;②應用(yòng)範圍廣(guǎng)泛,至今尚無任何一(yī)類流量計可(kě)與之相比擬(nǐ);③檢測件(jiàn)與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產,便於規模經濟生(shēng)產。其缺點:①測量精度普(pǔ)遍偏低;②範圍度窄,一般僅3:1~4:1;③現(xiàn)場安裝條件要求(qiú)高;④壓損大(指孔板、噴嘴等)。
差壓式流量計應用(yòng)範圍特別廣泛,在封閉管道(dào)的(de)流量測量中各種(zhǒng)對象都有應用(yòng)。
(2)給排水流量(liàng)計(jì)的優缺點
給排(pái)水(shuǐ)流量計是根據法拉弟電磁感應定(dìng)律製成的一種(zhǒng)測量導電性液體的儀(yí)表。給排水流量計有(yǒu)一係列優(yōu)良特(tè)性,可以(yǐ)解決其它(tā)流量計不(bú)易應用的問題,如髒汙流、腐蝕流(liú)的測量。其優點:①測量通道是一段(duàn)光滑直管,不(bú)會阻塞,適用於測量(liàng)含固體顆粒的液固二相流體(tǐ);②不產(chǎn)生流(liú)量檢(jiǎn)測所造成的壓力損失,節能效果好;③所測得體積流(liú)量實(shí)際上(shàng)不受流體密(mì)度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響;④流量範圍大,口徑範圍(wéi)寬;⑤可應(yīng)用腐蝕性流體。其缺點:①不能測量電導率很(hěn)低的液體,如石油製品;②不能測量氣體、蒸汽(qì)和含有較大(dà)氣(qì)泡的液體;③不能用於較高溫度。
給排水流量計(jì)應用範圍特別廣(guǎng)泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,它在各工業部門的用(yòng)量約(yuē)占流量計全部用量的1/4~1/3,並且(qiě)有不斷上升的趨勢。
(3)超聲波流量計的優缺點
超聲(shēng)流量計是通過檢測流體流動對(duì)超聲束(或超聲脈衝)的作用以測量流量的儀表。根據對信號檢測的原理(lǐ)超聲流量計可分為(wéi)傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差(chà)法和頻(pín)差法)、波束偏移法(fǎ)、多普勒法、互相(xiàng)關(guān)法、空(kōng)間濾法及(jí)噪聲(shēng)法等。超聲(shēng)流量計和給排水流量計一樣,因儀表流通通道未(wèi)設置任(rèn)何阻礙件,均屬無阻礙流量(liàng)計,是適於解決流量測量困難(nán)問題的一類流量計(jì),特別在大口(kǒu)徑流量測量(liàng)方麵有較突出的優點,近年來它是(shì)發展迅速的一類(lèi)流量計之一(yī)。其優點:①可做非接觸式測量;②為(wéi)無流動阻撓測量,無壓力(lì)損失;③可(kě)測量非導電性液體,對無阻撓(náo)測量的給排水流量計是(shì)一種補充。其缺點:①傳播時間法隻能用於清潔液體和氣體,而多普勒法(fǎ)隻能用於測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液(yè)體(tǐ);②多普勒法測量精度不高。傳播時間法應(yīng)用於清潔、單相液體(tǐ)和氣體;氣體應用方麵在高壓天然(rán)氣領域已有使用良好的(de)經驗;多普勒法適用於異相含量不太高的雙(shuāng)相流體,通常不適用於非常清潔的液體。
3.3 鍋爐給水量控製(zhì)的常用流量計維護及(jí)故障處理
3.3.1 差壓式流量計維(wéi)護及(jí)故障處理
差壓式流量計的日常故(gù)障有正(zhèng)負引壓管堵塞(sāi)、正負引壓(yā)管泄漏、引(yǐn)壓管(guǎn)積液、平衡閥泄漏、差壓變(biàn)送器的正負壓室裝反、孔板流量計裝反、差壓變送器參數設置錯誤、差壓(yā)變送器零點漂移等。處理措施(shī)針對具體情況檢查疏通引壓管、孔板、校(xiào)核差壓變送(sòng)器等。
但其主要故障為差壓變送(sòng)器零點漂移、引壓管堵(dǔ)塞,實(shí)際維護過程就發生過差壓變送器零點漂移、引壓管堵塞導(dǎo)致的自動上水控製失靈的故障。
3.3.2 給排(pái)水流量計維護及故障(zhàng)處(chù)理(lǐ)給排水流量計在實際運行(háng)過程中(zhōng)存在以下缺陷和故障:
(1)不能用來測量氣體(tǐ)、蒸汽(qì)以及含有(yǒu)大量(liàng)氣體的(de)液體;
(2)不(bú)能用(yòng)來(lái)測量電導率(lǜ)很低的液體介質(zhì);
(3)普通工業用給排水流量計的優缺點由於測量管內襯材料和(hé)電氣絕緣材料的限製,不(bú)能用於測量高溫介質,也(yě)不能用於低溫介質的測量,以防止測量(liàng)管外結露或結霜破壞絕緣;
(4)給排水流量計易受外界電磁幹擾的影響。但其主要故障為流量計顯示為(wéi)零,究其原因有傳感器零部件損壞或測量(liàng)內壁有附著層和轉(zhuǎn)換(huàn)器元器件損(sǔn)壞以及流量(liàng)顯示波動較大。定期於鍋爐(lú)停產檢修時打(dǎ)開給排水流量計(jì)檢查更換損壞的元器件並清理管道結垢及(jí)傳感器內壁附(fù)著層,同時將流量傳感器(qì)與管道絕緣並單獨設置接地裝置,接地(dì)線采用截麵大於4mm2的多股銅線,接地電阻應(yīng)小於4Ω。實際維護過程曾(céng)經發生過(guò)傳感器(qì)零部件損壞或測量內壁有(yǒu)附著層導致(zhì)給排水流量計顯示(shì)為零的故障,當時(shí)正值3台35T燃氣(qì)鍋(guō)爐並聯運行確保公司生產用蒸汽,為確保(bǎo)生產的(de)正常進行被迫加贈了一台外夾式超聲波流量計輸出至上位機,以確(què)保鍋爐汽包水位的自動調節(jiē),待停產檢修期間檢修給排水流量計恢複正常,但仍保留了超聲波(bō)流量計作(zuò)為給排水流量計的故障(zhàng)備用維護方案。
3.3.3 超聲波(bō)流量計維護及故障處理
超聲波流量計(jì)實(shí)際運行過程中存在以下缺陷和(hé)故障:
(1)溫度測量範(fàn)圍不高,一般隻能測量溫(wēn)度低於200℃的流體。
(2)抗幹擾能力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音(yīn)幹(gàn)擾、影響測量精度。
(3)直管段要(yào)求嚴格。其為前20D後5D,否則離散性差,測量精(jīng)度差。
(4)安裝的不確定(dìng)性,會給流量測量帶來較大(dà)誤差。
(5)測(cè)量管道因結(jié)垢,會嚴重影(yǐng)響(xiǎng)測量準確度,帶來顯(xiǎn)著的測量誤差,甚至在嚴重時儀表無流量顯示。
(6)可(kě)靠性、精度等級不高(一般為1.5~2.5級左右),重複性差。超聲波流量計是通過測量流體速©度再乘以管道(dào)內(nèi)截麵積來確定流量。而該流量計無法直接測量內徑和管道圓度,隻能根據外徑、壁(bì)厚按(àn)標準圓估算截麵積,由此帶來的不確定性已超過1%,因此精(jīng)度受到限製。
(7)使用壽命短(一般精度隻能保證2年)。超聲波流量計主要故障為瞬時流量值波動大、易受現場強幹擾(rǎo),處理(lǐ)措施調整探頭位置或選擇“Z“型安裝方式提高信號強度(dù)(保持(chí)在3%以(yǐ)上)或(huò)采用插入式探頭,保(bǎo)證信號強度穩定,並且(qiě)提(tí)供穩定的(de)供電電(diàn)源,超聲波流量計安裝遠(yuǎn)離變頻器和強磁場幹擾,有良好的接地線。
4 結束語
隨著電(diàn)子技術、計算機技術、自動控製技術的發展,更多(duō)性能優異、工作可靠(kào)、測量精度高、抗幹擾能力強、能適應惡劣的環境條件的流量計應用在(zài)生產實際中,同時根據每種流(liú)量(liàng)計的適用範圍及其局限性合理選用流量計,並且日常加(jiā)以(yǐ)精(jīng)心保(bǎo)養、維護、維(wéi)修,流(liú)量計(jì)在延長設備使用壽命、降低故障率保障生產正常運(yùn)行、降低(dī)設備運(yùn)行成本、節能減排、保護環境等各個方麵將會(huì)發揮更大作用,帶(dài)來更大的社會效益、經濟效益。
傳統(tǒng)鍋爐給水泵連續恒速運行,依靠調節給水管道調節閥和回流支路實現水位控製的調節(jiē)方法,目前已經改變為(wéi)采用給排(pái)水流量(liàng)計等流量(liàng)計與上位機(jī)、PLC以及變頻器控(kòng)製給水泵轉速,共同參與鍋爐給水的自動實(shí)時控製,但是給(gěi)排水流量計等流量計在其應用過程中也存在著可靠性欠佳、故障時而發生等問題,本文就其維護檢(jiǎn)修的一些經驗、教訓,采取的較為可靠(kào)的措施作一簡述。
1 燃氣(qì)鍋爐給水自動調節(jiē)原理及係統(tǒng)組成
1.1 燃氣鍋爐給水自動調節原理
由水泵的工作原(yuán)理可知,流量與轉速成正比,電動機的(de)轉速與(yǔ)電源頻率成正比,因此改變電源頻率即可改變(biàn)給水泵的轉速,從(cóng)而達到調節給水流(liú)量的目的。
1.2 燃氣鍋爐給水自動調節係統(tǒng)組成及三衝量(liàng)控(kòng)製
1.2.1 燃氣鍋爐(lú)給水自動調節係統組成
燃氣鍋爐給水自動調節係統由鍋爐汽包、汽包液位(wèi)變(biàn)送器、汽包液位(wèi)控製器(qì)、蒸汽(qì)流量變送器(qì)、蒸汽壓(yā)力變送器、蒸汽(qì)閥氣電關閥、給水流(liú)量計(jì)、給水單向閥、給水泵、變頻(pín)器、上位(wèi)機、PLC等組成。
1.2.2 燃氣鍋(guō)爐給水自動調節係統的三衝量控(kòng)製
該係統采用三衝量控(kòng)製,三衝量控製即*先(xiān)保證汽包水位在允(yǔn)許的範圍內,其次(cì)鍋爐給水量應與蒸發量及蒸汽輸(shū)出量相適應,即水(shuǐ)位(wèi)、蒸汽和給水三衝(chōng)量。係統中(zhōng)汽包水位(wèi)是被控變量,是主衝量(liàng)信號,蒸汽流量和給(gěi)水流量是兩個輔助衝量信號,從物料平衡(héng)角度分析,如果鍋爐產(chǎn)生的蒸汽量與進入鍋爐筒體的給水量相等,鍋爐汽包水(shuǐ)位也就保持穩定,為了(le)消除鍋爐實際管線較長等造(zào)成的(de)滯後時間大等多種幹擾,上位機利用加減(jiǎn)運算含PID、蒸汽前饋及補償係統來保證水位的穩定,三衝量可由(yóu)蒸汽流量差壓變送器、汽包水(shuǐ)位差壓變送器、給水(shuǐ)量給排水(shuǐ)流量計進(jìn)行檢測,然後通過A/D轉換送至PLC及上(shàng)位機進行加減及PID運算後,再由D/A轉換輸出電流信號控製變頻器(qì)以實現給水泵轉速的調節,從而實現對鍋爐給水量及汽包液位的自動控製(zhì)。
2 鍋爐(lú)給水量及汽(qì)包(bāo)水位的兩種控製狀態
由於鍋爐是一個複(fù)雜的控製係統,不僅受外界環境因素以及負荷變化的影響,而且受自身爐況等多種因素的影響(xiǎng),故鍋(guō)爐給水量及汽包水位的控製設置了自動、手(shǒu)動兩種工作狀態。
2.1 手動(dòng)工作狀態
鍋爐剛(gāng)開始點火或起始運行時,係統尚處在未穩定狀態,需要使用手動控製進行(háng)操作,這時調節係(xì)統就變成了單衝量調節,僅(jǐn)對汽包水位進行監控。
2.2 自動工作狀(zhuàng)態
自動工作狀態即連續的三(sān)衝量自動調節狀態(tài),當鍋爐(lú)由不穩定狀態轉為穩定運行時,將(jiāng)係統由手動切換至自動,這時上位機及PLC就能自動調節汽包水(shuǐ)位及鍋爐給水量,使汽包水位保持在工藝(yì)規定的範圍內。
3 鍋爐給水量控製的優(yōu)越性及常用流量計
3.1 鍋爐(lú)給水(shuǐ)量控製的優越性
目前工業燃氣鍋爐為保證工業生產所用蒸汽的穩定,降低負荷變化對鍋爐運行的影響,一般采取多台鍋爐並聯(lián)運行,這種情況下每台鍋爐安裝蒸(zhēng)汽流量計與給水(shuǐ)流量計,通過給水流量與蒸汽流量(無論是瞬(shùn)時流量還(hái)是累計(jì)流量),對於(yú)管道或係統中(zhōng)“跑、冒”等失水現象,通過及時檢(jiǎn)查就(jiù)能發現異常並處理。
通過給水流量與(yǔ)蒸汽流量的對比還能及時發現或避免鍋(guō)爐事故的發生,如及時發現鍋爐爆(bào)管等事(shì)故(gù),對(duì)於采用手動上水的蒸(zhēng)汽鍋爐,當負荷(hé)變化很大且變化頻(pín)繁(fán)時,其(qí)水位就很難控製(zhì),調整(zhěng)稍不及時就(jiù)可能發生缺水或滿水事故。在生產運行過程中水位(wèi)的變化總是滯後於(yú)負荷變化,通過觀察(chá)符合(hé)的變化,讓給水流量的(de)調節有一個提前量,就能減小水位的(de)波動,防止鍋爐發生缺水或(huò)滿水事故。
3.2 鍋爐給水量控製的(de)常用流量計(jì)
3.2.1 鍋爐(lú)給水量控製的常用流量計
測量流體流量的儀表統稱為流量計或流量表。流量計是工業測量中重要的儀表之一。隨著工業生產的發展,對流量測量的準(zhǔn)確度和(hé)範圍的要求越(yuè)來越高,流量測量技術(shù)日新月異。為了適應(yīng)各種用途,各種類型的(de)流量計相繼問(wèn)世。目前已投入使用的流量計已(yǐ)超過100種。但在燃氣(qì)鍋爐給水流量的控製中常用(yòng)的(de)有差(chà)壓式(shì)流量(liàng)計、給排水流量計、超聲波流量計等。
3.2.2 鍋爐給水量控製的常用(yòng)流量計的優缺點(diǎn)
(1)差壓式流量計的優缺點
差壓式流量計是一類應用*廣泛的(de)流量計,在各類流量儀表(biǎo)中其(qí)使用量(liàng)占居*位。近年來,由於各種(zhǒng)新型流量計的問世,它的(de)使用量百分數逐漸下降,但目前仍是*重要的一類流量計。其優點:①應用*多的孔(kǒng)板式流量,計結構牢固,性能穩定可靠,使用壽命(mìng)長;②應用(yòng)範圍廣(guǎng)泛,至今尚無任何一(yī)類流量計可(kě)與之相比擬(nǐ);③檢測件(jiàn)與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產,便於規模經濟生(shēng)產。其缺點:①測量精度普(pǔ)遍偏低;②範圍度窄,一般僅3:1~4:1;③現(xiàn)場安裝條件要求(qiú)高;④壓損大(指孔板、噴嘴等)。
差壓式流量計應用(yòng)範圍特別廣泛,在封閉管道(dào)的(de)流量測量中各種(zhǒng)對象都有應用(yòng)。
(2)給排水流量(liàng)計(jì)的優缺點
給排(pái)水(shuǐ)流量計是根據法拉弟電磁感應定(dìng)律製成的一種(zhǒng)測量導電性液體的儀(yí)表。給排水流量計有(yǒu)一係列優(yōu)良特(tè)性,可以(yǐ)解決其它(tā)流量計不(bú)易應用的問題,如髒汙流、腐蝕流(liú)的測量。其優點:①測量通道是一段(duàn)光滑直管,不(bú)會阻塞,適用於測量(liàng)含固體顆粒的液固二相流體(tǐ);②不產(chǎn)生流(liú)量檢(jiǎn)測所造成的壓力損失,節能效果好;③所測得體積流(liú)量實(shí)際上(shàng)不受流體密(mì)度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的明顯影響;④流量範圍大,口徑範圍(wéi)寬;⑤可應(yīng)用腐蝕性流體。其缺點:①不能測量電導率很(hěn)低的液體,如石油製品;②不能測量氣體、蒸汽(qì)和含有較大(dà)氣(qì)泡的液體;③不能用於較高溫度。
給排水流量計(jì)應用範圍特別廣(guǎng)泛,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,它在各工業部門的用(yòng)量約(yuē)占流量計全部用量的1/4~1/3,並且(qiě)有不斷上升的趨勢。
(3)超聲波流量計的優缺點
超聲(shēng)流量計是通過檢測流體流動對(duì)超聲束(或超聲脈衝)的作用以測量流量的儀表。根據對信號檢測的原理(lǐ)超聲流量計可分為(wéi)傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差(chà)法和頻(pín)差法)、波束偏移法(fǎ)、多普勒法、互相(xiàng)關(guān)法、空(kōng)間濾法及(jí)噪聲(shēng)法等。超聲(shēng)流量計和給排水流量計一樣,因儀表流通通道未(wèi)設置任(rèn)何阻礙件,均屬無阻礙流量(liàng)計,是適於解決流量測量困難(nán)問題的一類流量計(jì),特別在大口(kǒu)徑流量測量(liàng)方麵有較突出的優點,近年來它是(shì)發展迅速的一類(lèi)流量計之一(yī)。其優點:①可做非接觸式測量;②為(wéi)無流動阻撓測量,無壓力(lì)損失;③可(kě)測量非導電性液體,對無阻撓(náo)測量的給排水流量計是(shì)一種補充。其缺點:①傳播時間法隻能用於清潔液體和氣體,而多普勒法(fǎ)隻能用於測量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液(yè)體(tǐ);②多普勒法測量精度不高。傳播時間法應(yīng)用於清潔、單相液體(tǐ)和氣體;氣體應用方麵在高壓天然(rán)氣領域已有使用良好的(de)經驗;多普勒法適用於異相含量不太高的雙(shuāng)相流體,通常不適用於非常清潔的液體。
3.3 鍋爐給水量控製(zhì)的常用流量計維護及(jí)故障處理
3.3.1 差壓式流量計維(wéi)護及(jí)故障處理
差壓式流量計的日常故(gù)障有正(zhèng)負引壓管堵塞(sāi)、正負引壓(yā)管泄漏、引(yǐn)壓管(guǎn)積液、平衡閥泄漏、差壓變(biàn)送器的正負壓室裝反、孔板流量計裝反、差壓變送器參數設置錯誤、差壓(yā)變送器零點漂移等。處理措施(shī)針對具體情況檢查疏通引壓管、孔板、校(xiào)核差壓變送(sòng)器等。
但其主要故障為差壓變送(sòng)器零點漂移、引壓管堵(dǔ)塞,實(shí)際維護過程就發生過差壓變送器零點漂移、引壓管堵塞導(dǎo)致的自動上水控製失靈的故障。
3.3.2 給排(pái)水流量計維護及故障(zhàng)處(chù)理(lǐ)給排水流量計在實際運行(háng)過程中(zhōng)存在以下缺陷和故障:
(1)不能用來測量氣體(tǐ)、蒸汽(qì)以及含有(yǒu)大量(liàng)氣體的(de)液體;
(2)不(bú)能用(yòng)來(lái)測量電導率(lǜ)很低的液體介質(zhì);
(3)普通工業用給排水流量計的優缺點由於測量管內襯材料和(hé)電氣絕緣材料的限製,不(bú)能用於測量高溫介質,也(yě)不能用於低溫介質的測量,以防止測量(liàng)管外結露或結霜破壞絕緣;
(4)給排水流量計易受外界電磁幹擾的影響。但其主要故障為流量計顯示為(wéi)零,究其原因有傳感器零部件損壞或測量(liàng)內壁有附著層和轉(zhuǎn)換(huàn)器元器件損(sǔn)壞以及流量(liàng)顯示波動較大。定期於鍋爐(lú)停產檢修時打(dǎ)開給排水流量計(jì)檢查更換損壞的元器件並清理管道結垢及(jí)傳感器內壁附(fù)著層,同時將流量傳感器(qì)與管道絕緣並單獨設置接地裝置,接地(dì)線采用截麵大於4mm2的多股銅線,接地電阻應(yīng)小於4Ω。實際維護過程曾(céng)經發生過(guò)傳感器(qì)零部件損壞或測量內壁有(yǒu)附著層導致(zhì)給排水流量計顯示(shì)為零的故障,當時(shí)正值3台35T燃氣(qì)鍋(guō)爐並聯運行確保公司生產用蒸汽,為確保(bǎo)生產的(de)正常進行被迫加贈了一台外夾式超聲波流量計輸出至上位機,以確(què)保鍋爐汽包水位的自動調節(jiē),待停產檢修期間檢修給排水流量計恢複正常,但仍保留了超聲波(bō)流量計作(zuò)為給排水流量計的故障(zhàng)備用維護方案。
3.3.3 超聲波(bō)流量計維護及故障處理
超聲波流量計(jì)實(shí)際運行過程中存在以下缺陷和(hé)故障:
(1)溫度測量範(fàn)圍不高,一般隻能測量溫(wēn)度低於200℃的流體。
(2)抗幹擾能力差。易受氣泡、結垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音(yīn)幹(gàn)擾、影響測量精度。
(3)直管段要(yào)求嚴格。其為前20D後5D,否則離散性差,測量精(jīng)度差。
(4)安裝的不確定(dìng)性,會給流量測量帶來較大(dà)誤差。
(5)測(cè)量管道因結(jié)垢,會嚴重影(yǐng)響(xiǎng)測量準確度,帶來顯(xiǎn)著的測量誤差,甚至在嚴重時儀表無流量顯示。
(6)可(kě)靠性、精度等級不高(一般為1.5~2.5級左右),重複性差。超聲波流量計是通過測量流體速©度再乘以管道(dào)內(nèi)截麵積來確定流量。而該流量計無法直接測量內徑和管道圓度,隻能根據外徑、壁(bì)厚按(àn)標準圓估算截麵積,由此帶來的不確定性已超過1%,因此精(jīng)度受到限製。
(7)使用壽命短(一般精度隻能保證2年)。超聲波流量計主要故障為瞬時流量值波動大、易受現場強幹擾(rǎo),處理(lǐ)措施調整探頭位置或選擇“Z“型安裝方式提高信號強度(dù)(保持(chí)在3%以(yǐ)上)或(huò)采用插入式探頭,保(bǎo)證信號強度穩定,並且(qiě)提(tí)供穩定的(de)供電電(diàn)源,超聲波流量計安裝遠(yuǎn)離變頻器和強磁場幹擾,有良好的接地線。
4 結束語
隨著電(diàn)子技術、計算機技術、自動控製技術的發展,更多(duō)性能優異、工作可靠(kào)、測量精度高、抗幹擾能力強、能適應惡劣的環境條件的流量計應用在(zài)生產實際中,同時根據每種流(liú)量(liàng)計的適用範圍及其局限性合理選用流量計,並且日常加(jiā)以(yǐ)精(jīng)心保(bǎo)養、維護、維(wéi)修,流(liú)量計(jì)在延長設備使用壽命、降低故障率保障生產正常運(yùn)行、降低(dī)設備運(yùn)行成本、節能減排、保護環境等各個方麵將會(huì)發揮更大作用,帶(dài)來更大的社會效益、經濟效益。