【内容摘要(yào)】流量儀表
是核(he)電廠測量中的(de)重要儀表之一(yi)，其中
孔闆流量(liang)計
的應用最爲(wèi)廣泛。由于孔闆(pan)流量計永久壓(ya)力損失⛷️的存在(zai)🐅，會造成額外的(de)能源耗費。考慮(lü)到當前節能降(jiang)耗已成爲我🎯國(guó)經濟建設的重(zhòng)中之重，本文結(jié)合核電廠具體(ti)孔闆的選型情(qing)況🆚，探讨采用低(dī)壓力損失流量(liang)儀⛷️表替代孔闆(pǎn)的應用前景。
爲(wei)貫徹落實《中華(hua)人民共和國節(jiē)約能源法》《國務(wù)院關于加快發(fā)展節能環保産(chan)業的意見》(國發(fa)［2013］30号)規定和要求(qiú)，國家發展和改(gǎi)革委員會一直(zhí)緻力于加快節(jiē)能技術進步和(hé)推廣普及，引導(dǎo)用能單位采用(yong)先進适用的節(jie)能新技術、新裝(zhuāng)備、新工藝，促進(jìn)能源資源節約(yue)集約利用，緩解(jie)資源環境壓力(lì)的工作，積極在(zài)電力、化工㊙️、鋼鐵(tie)、有色金屬等行(hang)業推行節能技(jì)術。核電站作爲(wèi)電力🐕行業，應響(xiang)應國家号召，積(ji)極探尋🌈節能手(shǒu)段。本文主要♈探(tàn)讨核電站流量(liang)儀表選型方面(miàn)節能降耗的前(qian)景。
一、核電廠流(liu)量測量現狀
核(he)電站作爲一種(zhǒng)将核能轉化爲(wèi)電能的重要設(shè)施，其運行效果(guo)與國民經濟和(hé)人們日常生活(huó)有着密切聯系(xì)。爲了保證其運(yùn)行效率和質量(liàng)，節流裝置配差(cha)壓儀表、
電磁流(liu)量計
、
轉子流量(liang)計
、超聲波流量(liàng)計、容積式流量(liàng)計、
旋進旋渦流(liú)量計
等各種各(ge)樣流量儀表被(bèi)應用在核電站(zhàn)，用以衡量☔核♉電(dian)🐪站相關數據的(de)量變過程和結(jié)果，爲監測核電(dian)站運行提供科(ke)學的有效手段(duàn)。在這些流量儀(yi)表中，節流裝置(zhi)中的孔闆配差(cha)壓儀表，在核電(diàn)站的流量測量(liàng)中應用最爲廣(guang)泛。
二、核電站孔(kǒng)闆流量測量應(yīng)用情況
目前核(he)電站的孔闆按(an)照機械等級分(fen)爲核級和非😄核(he)❤️級兩類。核級孔(kǒng)闆依據ＲCC－M《壓水堆(dui)核島機械設備(bèi)設計和建造規(guī)則》，對于制造、材(cái)料，焊接和試驗(yan)等方面與傳統(tong)機械設備的設(she)計要求存在一(yī)定區别，目的是(shì)爲保證核電廠(chang)的安全運行。按(an)照雙機組計算(suàn)，目前核級孔闆(pan)約有224塊，非核級(jí)孔闆約有75塊。根(gen)據安裝管道口(kou)徑，孔闆口徑覆(fù)蓋DN50至DN700。測量介質(zhi)包括液體，氣體(tǐ)和蒸汽。介質設(she)計溫度🌈在40℃至316℃，設(shè)計壓力覆蓋0.2MPa至(zhi)24MPa。
與孔闆配套使(shǐ)用的差壓儀表(biao)，根據電氣分級(ji)的不💋同，分爲核(hé)級儀表和非核(hé)級儀表;根據檢(jiǎn)測位置的不同(tóng)，分爲遠傳❄️差壓(yā)變送器和就地(dì)差壓表;根據檢(jiǎn)測目的不同，分(fen)爲永久安裝儀(yí)表和臨時安裝(zhuang)的試驗儀表。
三(sān)、孔闆測量簡介(jiè)和優缺點
（一）孔(kǒng)闆測量簡介。孔(kǒng)闆是在管道中(zhōng)安裝了一個中(zhong)間爲圓孔的節(jie)流件，迫使流動(dòng)的流束截面變(bian)小，流速加快，壓(yā)力降低，與前方(fāng)未節流的流體(ti)壓力形成了差(chà)壓，差壓的🏃🏻開方(fāng)與流量成正比(bǐ)。通👄過差壓儀表(biao)配合，可測得管(guan)道的流量。
(二)孔(kong)闆的優點。孔闆(pan)的優點是具有(yǒu)大量測試數據(ju)，這些數據❤️得到(dào)了國際标準組(zu)織的認可，無需(xu)實流校準;其結(jié)構易于複制，簡(jian)單、牢固;應用範(fàn)圍廣，測量💔流體(tǐ)範圍廣(液、氣、蒸(zhēng)汽)、一般生産過(guo)程的管徑、工作(zuò)狀态(溫度、壓力(li))皆可以測量。針(zhen)✌️對核電站🙇♀️環境(jìng)，部分廠房存在(zài)輻照，而孔闆材(cai)質爲金屬，輻照(zhao)對其無影📞響，因(yin)此孔闆在🙇♀️核電(dian)站應用比較廣(guang)泛。
(三)孔闆的缺(que)點。孔闆的缺點(dian)如測量的重複(fú)性、精度在流量(liàng)💃傳🤞感🐪器中屬于(yu)中等水平;測量(liàng)量程比窄，一般(ban)僅🏃🏻3:1～4:1;有較長的前(qián)後🚩直管😍段長度(du)要求，一般難于(yú)滿足;孔闆以内(nèi)孔銳角線來保(bǎo)證精度，因此傳(chuán)感器對腐蝕、磨(mó)損、結垢、髒污💔敏(mǐn)感，長期使用精(jīng)度難以保證⭕。除(chú)此之外，由于存(cún)在節流孔，導緻(zhi)壓力損失大，會(huì)造成能源的額(e)外💔消耗。
四、采用(yòng)低壓損流量儀(yí)表代替孔闆流(liu)量計的節能分(fèn)析
(一)孔闆能耗(hào)費用。孔闆的能(néng)耗與孔闆造成(chéng)的永久壓力損(sun)失有關，能耗計(jì)算公式［1］爲:
W=(Δω×Q)/η(1)
式中(zhong):W—能耗值，W(瓦);Δω—永久(jiu)壓損值，Pa;Q工況下(xia)的體積流量值(zhí)，m3/s;η—泵👈和電動機的(de)效率，一般取0.85。年(nian)能耗費的計算(suan)公式［2］爲:
年能耗(hao)費(元/年)=(W/1000)×(運行時(shi)數/年)×(元/千瓦小(xiao)時)(2)
(二)采用
超聲(sheng)波流量計
替代(dài)孔闆的節能分(fen)析。超聲波流量(liàng)計由于在管道(dào)中沒有阻📞力👌件(jian)，壓力損失小，相(xiàng)對孔闆均有較(jiào)小的☔前後直管(guan)段要求，目前在(zài)核電廠中也有(you)不少應用⚽。如替(tì)代孔闆測量，可(kě)有效降低壓力(lì)損失從而減低(dī)能耗。下面從兩(liǎng)個典型流量測(cè)點分析超聲波(bo)替代孔闆的節(jie)能應用可行性(xìng)。
1.設冷水公共環(huán)路入口流量測(cè)量WCC021MD。設冷水公共(gong)環路🌏入口✏️流量(liàng)儀表WCC021MD采用非核(hé)級差壓變送器(qi)進行測量并遠(yuǎn)傳至🏃🏻♂️主控室指(zhi)示。該測點的正(zhèng)常流量爲2216m3/h，孔闆(pǎn)的永久壓力損(sun)失約爲29.2KPa，該測點(diǎn)🏃基本全🧑🏽🤝🧑🏻年均需(xū)運行，假設電費(fèi)爲1元/千瓦🌏小時(shi)，根據公式(1)和(2)，該(gai)🏃測點使用孔闆(pǎn)測量的年能耗(hao)費用約在18.5萬元(yuan)。
分析該測點更(geng)換爲超聲波流(liú)量計的可行性(xing)。該測點✌️的介質(zhi)爲設備冷卻水(shui)，介質的設計壓(ya)力爲1.35MPa，設計💞溫度(dù)爲40℃。測點所在管(guan)道口徑爲DN650，管道(dao)的機械等級爲(wèi)📞核級，需⛹🏻♀️要考慮(lǜ)💋抗震完🙇♀️整性。該(gai)測點的孔闆布(bu)置在綠區。根據(ju)上面的條件分(fèn)析，可考慮采用(yòng)外夾式超🔞聲波(bo)流量計，這種替(ti)代不會影響管(guan)道完整性。
與
差(cha)壓變送器
相比(bi)，超聲波流量計(ji)需額外考慮220VAC供(gong)電，目前核電廠(chǎng)采用的超聲波(bō)流量計的功率(lǜ)都不大于30W，爲簡(jiǎn)化分析，均按照(zhao)30W計算，則超聲波(bō)流量計年運行(hang)費用約爲🔞270元。因(yin)此，如将該測點(diǎn)流量測量由孔(kong)闆改爲超聲波(bō)流量計，每🐆年運(yun)行成本将節省(shěng)㊙️約18萬元。考慮初(chū)期的采購成本(běn)，采購
外夾式超(chao)聲波流量計
比(bǐ)采購差壓變送(song)器和孔闆約貴(gui)10萬元。一般核電(dian)廠⛷️的🈚儀表使用(yong)時間爲10年，因此(ci)綜合考慮采購(gou)成本和運行成(cheng)本，采用超聲波(bō)流⛷️量計每年約(yue)可節省17萬元。
2.WNC101/202/303CS入(ru)口設冷水臨時(shí)流量測量WCC101/202/203YD。WNC101/202/303CS入口(kou)設冷水流量測(ce)量儀✂️表WCC101/202/203YD爲臨時(shi)安裝的流量儀(yi)表，在平時正常(cháng)運行的時候不(bú)使用，在設備檢(jiǎn)修和定期試驗(yàn)的時候會臨時(shí)安裝上進行🧡測(cè)量。每個測點的(de)正常流量爲450m3/h，孔(kǒng)闆的永久壓力(li)損失約爲34.2KPa，測點(diǎn)基❓本全年均需(xu)運行，仍假設電(diàn)費爲1元/千瓦小(xiao)時，根據公式(1)和(hé)(2)，每個測點使用(yòng)孔闆測量的年(nián)能耗費用約在(zai)4.3萬元。
由于該測(cè)點僅在設備檢(jian)修或定期試驗(yan)的時候才臨時(shi)安裝使用，測點(diǎn)安裝在綠區，如(ru)考慮取消孔闆(pǎn)，在需要使用時(shi)采用現場已有(you)的移動式超聲(shēng)波流量計進行(hang)測量✔️，無需額外(wài)設備采購費用(yòng)，這樣每個🈚測點(dian)每年🤟可節省約(yuē)🚩4.3萬元。
五、結語
根(gen)據實例分析，通(tōng)過對典型孔闆(pǎn)測點進行選型(xing)替換🧡，可帶來可(kě)💘觀的經濟收益(yi)，存在實現節能(neng)降耗的🙇🏻應用前(qian)景。由于流量㊙️儀(yí)表🥰選型替換可(ke)能影響到設計(jì)文件、運行規程(cheng)、配電、業主使用(yòng)習慣等的變化(hua)，如後續實施🏃🏻♂️，需(xū)各方面積極溝(gōu)通，保證節能降(jiang)耗應用的順利(lì)開展。
以上内容(róng)來源于網絡，如(rú)有侵權請聯系(xì)即删除!
