摘要(yào):針對某300mw9c臨(lín)界國(guó)産機(jī)組給(gěi)水流量(liàng)計 算中(zhōng)存在的問題進(jìn)行了(le)闡述(shù)，計算(suàn)結果偏(piān)大的(de)原(yuán)因，并提出(chū)了通(tōng)用的簡化計算公式。經(jīng)處理後(hòu)，計算(suàn)精度(dù)能夠滿足(zú)現場要(yào)求(qiú)，又便(biàn)于在(zài)dcs中實(shí)施.
　　給水流量作(zuò)爲大型機組運行中的主(zhǔ)要測(cè)量流量，直(zhí)接(jiē)參與汽包水(shuǐ)位自(zì)動調節。另外，随(suí)着對(duì)機組經濟(jì)性的日益重視，許多機(jī)組的性(xìng)能監測系(xì)統采(cǎi)用了dcs中的給水(shuǐ)流量(liàng)對機組的(de)性能進行在線(xiàn)計算(suàn)。這些因素(sù)，都對(duì)dcs中給水流(liú)量的精(jīng)度提出(chū)了很高的(de)要求(qiú)。
1問題(tí)的提出
　　國(guó)内某300mw亞臨(lín)界機(jī)組投運後(hòu)，給水流量(liàng)顯示(shì)一直(zhí)偏大(dà)。給(gěi)水(shuǐ)流量(liàng)在250mw負荷時，顯示(shì)值達到了960t/h左右，甚至高于300mw負荷(hé)設計流量920.67t/he
　　在該機組進行性能(néng)試驗期間(jiān)，對給(gěi)水流量進行了(le)測試，得到了如(rú)下的測試(shì)數據(jù):給水(shuǐ)壓力(lì).18.5mpa;給水溫度，265℃;給水測量(liàng)元件:長徑流量(liàng)噴嘴;給水流量(liàng)差壓:66kpa。
　　查(chá)該流量(liàng)噴嘴設計計算(suàn)數據如下(xià):管道(dào)内徑(jìng):305.6mm;節流件(jiàn)内(nèi)徑:172.02mm;工作壓(yā)力:24.1mpa;工作溫度(dù):178.5℃;刻度流量:1500t/h;差壓上(shàng)限:160kpa。
　　根(gēn)據上述流量噴(pēn)嘴的數據，依據(jù)gbt2624.3中提供的流量(liàng)噴嘴中(zhōng)流(liú)量計算公(gōng)式(shì)對給水(shuǐ)流(liú)量進行了計(jì)算，得到給水流(liú)量爲905.511/h，而dcs中顯示(shì)流量爲976.72t/h.dcs中顯示(shì)流量偏(piān)大約72t/h。
2流(liú)量計(jì)算偏差大(dà)的原因(yīn)分析
2.1dcs中(zhōng)流量計(jì)算公式(shì)的推導
　　根(gēn)據gbt2624.3中(zhōng)提供的流量噴(pēn)嘴中流量(liàng)的計(jì)算公(gōng)式:

　　式中，c爲(wèi)噴嘴流出(chū)系數（該系數(shù)由(yóu)标準(zhǔn)中提供的(de)計算(suàn)方法得到）；e爲流(liú)體的(de)膨脹系數；d爲運(yùn)動狀态下噴嘴(zuǐ)喉(hóu)部(bù)直徑(jìng)，m;ap爲噴(pēn)嘴差壓，pa;pf爲(wèi)實測介質的密(mì)度，kg/m3;爲實際(jì)運行(háng)狀态下的(de)噴嘴喉部直(zhí)徑與管(guǎn)道直(zhí)徑之(zhī)比.
　　dcs計(jì)算中，考慮實際(jì)運行狀态(tài)下(xià)流(liú)量計(jì)算公式中(zhōng)c,d,與噴嘴(zuǐ)設(shè)計中取值(zhí)相同，則實(shí)際流量(liàng)計算可轉化(huà)爲:
d,與噴嘴(zuǐ)設計中取(qǔ)值相(xiàng)同，則實際流量(liàng)計算(suàn)可轉(zhuǎn)化爲:

　　式中，帶角标“max”的(de)q,op,pf表示流(liú)量噴(pēn)嘴(zuǐ)的刻度流(liú)量、差(chà)壓上限(xiàn)及設計(jì)工作參數(shù)下(對(duì)應于(yú)刻(kè)度流量(liàng))的密(mì)度(dù)。不帶角(jiǎo)标的表示實際(jì)的流量、差壓及密度。
2.2現場(chǎng)dcs中的流量(liàng)計算(suàn)過程(chéng)及存在的問(wèn)題
　　經檢查，現(xiàn)場dcs中(zhōng)的流量計算采用了(le)上(shàng)述公式(shì).在密(mì)度修正中(zhōng)，通常(cháng)情況下認(rèn)爲，液體的密度(dù)基本(běn)隻與溫度(dù)有關。dcs中常采用(yòng)以(yǐ)下(xià)公式修正(zhèng):

式中，tmax及t分别表示流量噴嘴的(de)設計工作溫度(dù)及實際(jì)工作溫(wēn)度.
經檢(jiǎn)查(chá)，實際(jì)dcs中流(liú)量計算(suàn)公(gōng)式爲:

　　由此(cǐ)可見(jiàn)，dcs計算中(zhōng)tmax取值爲(wèi)280℃，而設計噴嘴工作溫度中(zhōng)取值(zhí)爲178.51c，因此導緻計算結(jié)果必然偏(piān)大。
　　将dcs計(jì)算中t~取(qǔ)值改(gǎi)爲178.5'c，并重新(xīn)計算後，得(dé)到的(de)結果(guǒ)爲882.58t/h.與依據标準計(jì)算(suàn)公式得到的(de)結(jié)果仍(réng)然有較大的偏差。結果比較如(rú)表1所(suǒ)示:

2.3流體流(liú)量計(jì)算中密度(dù)修正(zhèng)的改進
　　實(shí)際上，在上述修(xiū)正公式(shì)中，假設(shè)液體(tǐ)的密度與(yǔ)液體(tǐ)的絕(jué)對溫(wēn)度成(chéng)反比，本身即存在較(jiào)大的誤差。以300mw亞臨界(jiè)機組正常(cháng)運(yùn)行(háng)中給(gěi)水壓力18mpa爲(wèi)例，計算不同給水溫度(dù)下的密度修正系數，如(rú)表2所示.

　　由(yóu)表(biǎo)2中(zhōng)數據可以(yǐ)看到(dào)，在相(xiàng)同(tóng)溫度下(xià)(如給水溫度265℃時(shí))，采用上(shàng)述密度(dù)修正經驗(yàn)公(gōng)式(shì)計算出的結果(guǒ)比實際值偏小.
　　由于水的物理(lǐ)性質的複(fú)雜性(xìng)，給水(shuǐ)的密度(dù)除(chú)與給水溫度有關外，還與給水(shuǐ)壓力(lì)存(cún)在一定(dìng)關系。因此提出(chū)下列流量計算中密度修正改(gǎi)進方法(fǎ):
(1)首先，根據噴(pēn)嘴的設計(jì)工(gōng)作壓(yā)力(lì)，計算(suàn)不同(tóng)給水溫度下的(de)密度(dù)變化，并轉化爲修正(zhèng)系數。最終(zhōng)得到溫度與密度修(xiū)正系數對(duì)應表(或拟合函(hán)數.}t))o
(2)根(gēn)據噴(pēn)嘴的設計(jì)工作(zuò)溫度，計算(suàn)不同給水壓力下的(de)密(mì)度變(biàn)化，并轉化爲(wèi)修正(zhèng)系數。最終(zhōng)得到(dào)壓力與密(mì)度修(xiū)正系數對應表(biǎo)(或拟(nǐ)合函數.11p))
(3)根據下(xià)列公(gōng)式計(jì)算:

式(shì)中，f(t)表(biǎo)示實(shí)際給水溫度下(xià)的(de)密度(dù)修(xiū)正系(xì)數，|(p)表(biǎo)示實際給(gěi)水壓(yā)力下的密(mì)度修正(zhèng)系(xì)數。
2.4流量改進計算方(fāng)法的應用
根據(jù)前述改進方法(fǎ)，對給(gěi)水流量重(zhòng)新進(jìn)行了(le)計算。
首先(xiān)，計算溫度(dù)與密(mì)度修正的(de)函數(shù)。基于24mpa設計(jì)工作壓力的數(shù)據如(rú)表3所示。
其(qí)次，計(jì)算壓(yā)力與(yǔ)密度(dù)修正的函(hán)數。基于178.5℃設(shè)計(jì)工作溫度的數據(jù)如表4所示。
最後(hòu)，根據(jù)實際給水(shuǐ)壓力、給水(shuǐ)溫度(dù)采用(yòng)兩(liǎng)個(gè)函(hán)數(shù)分别(bié)計算出密(mì)度修正(zhèng)系數，并進行(háng)流量計算。數據(jù)如(rú)表(biǎo)5所示(shì).



　　由計算結果可以看到，采用改(gǎi)進後的計(jì)算方(fāng)法得(dé)到計算結(jié)果與國際(jì)計算(suàn)結果非常(cháng)接近(jìn)，能夠滿足(zú)現場(chǎng)精度要求(qiú)。
3.結論(lùn)
(])對國内某300mw亞臨(lín)界(jiè)機組dcs給(gěi)水流(liú)量計算中(zhōng)的問(wèn)題進(jìn)行了(le)闡述(shù)，對引起給水流(liú)量計(jì)算偏差的(de)原因進(jìn)行(háng)了分析。
(2)計(jì)算表明，通(tōng)常采用的(de)給水(shuǐ)溫度修(xiū)正計算(suàn)公式(shì)，在(zài)實際運行(háng)溫(wēn)度(dù)與流量(liàng)測量(liàng)元件的設計工作溫度偏(piān)差較(jiào)大時(shí)，會産生較(jiào)大(dà)的計算偏差。僅當設計(jì)工作(zuò)溫度與實(shí)際運行溫度比(bǐ)較接近時，計算(suàn)才能得(dé)到相對準确的結果。
(3)提(tí)出了(le)一種考(kǎo)慮(lǜ)實際給(gěi)水壓力(lì)與給水溫度的(de)密度修正方法，在任意實際運行參數下(xià)，可以(yǐ)得到與理(lǐ)論計(jì)算公(gōng)式偏差很(hěn)小的計算(suàn)結果(guǒ)，既能(néng)夠(gòu)滿足實(shí)際工程(chéng)精度需(xū)要，又(yòu)便于在dcs中實施。

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