火电厂主蒸汽流量测量方法探究

蔺国朝

(大唐呼图壁能源开发有限公司  新疆昌吉  831100)

摘要: 在火电厂联合循环机组的管理工作中作为火电厂单元机组中重要的控制参数，主蒸汽流量直接决定着机组运行性能、运行状况和运行质量等。当下火电厂主蒸汽流量测量方法仍有欠缺，在文章中，将立足于重视能源的社会大环境，展望主蒸汽测量方法的未来前景，浅谈当下测量方法的问题，共同探讨节约时代下对火电厂主蒸汽流量测量方法的新要求。

关键词: 火电厂;主蒸汽;流量检测方法

1、前言

火电厂是高耗能企业，在我国提倡节约能源的大环境下，对于火电厂中的主蒸汽流量的检测就变成了当下迫在眉睫的问题。目前火电厂主蒸汽流量的主要测量方法有直接测量法和间接测量法，即采用标准节流元件测量主蒸汽流量的方法和通过计算获取主蒸汽流量的方法。两种方法各有优缺点，相互弥补，将测量主蒸汽流量的数据更为精准、合理。

2、火电厂主蒸汽流量测量方法原理分析

在对主蒸汽流量进行测量的过程中除了常使用的直接、间接测量法外，压差法是最常使用的测量方法之一，其测量的基本原理就是让液体充满整个管道，在这种情况下让其从管道内的节流装置内流过，流束将会在节流装置的部位出现局部收缩的状况，这会在一定程度上使得流速以增加的状态所处在，流速的增加将会使得将压力降低，这就会使得节流装置前后便产生了压力降(或压差)。流体介质的流量愈大，在节流装置前后产生的压差也愈大，所以可通过测量压差来衡量流体的流量的大小。这种测量方法所遵循的最基本的规则就是能量守恒定律以及流动连续性定律，压差的大小不仅和流量有关，其和许多其他因素也有着极为密切的关系，如当节流装置型式或管道内流动介质的物理性质(重度、豁度等)不同时，在同样大小流量下产生的压差也是不同的。目前，中、小型火电发电机组广泛采用的有标准孔板、标准喷嘴，V锥型流量计。采用差压法测量主蒸汽流量虽然有简单、直观、便于操作的优点，但是随着机组容量扩大标准节流元件体积也相应增大，使制造安装要求高，检修检查困难。同时，标准节流元件造成的压力损失会使机组热耗增加。因此目前在对大型大电机组进行设计的过程中，主蒸汽流量的计通通常不设，而更加多的采用计算的方法继续测量，此方法是大型火电机组主蒸汽流量测量方法的发展趋势。

3、火电厂主蒸汽的问题

根据上述火电厂方面的现状，近几年针对火电厂流量检测的研究，认为我国在火电厂上的问题还有以下几点:

3.1引压管路和阀门部分故障

引压管路和阀门部分故障是当下我国火电厂主蒸汽检测误差的重要原因。它主要包括有引压管路堵塞、引压管路结冰和阀门连接处泄露等。在日常生产中，火电厂常见的引压管堵塞分为负引压管堵塞和正引压管堵塞。

3.2差压变送器故障

在我国火电厂主蒸汽的日常使用中，差压变送器故障也是一个极其令技术人员头疼的问题。差压变送器故障主要包括膜片变型，零点漂移损坏和电子元件故障等。那么差压变送器的故障通常表现为，在火电厂蒸汽流量基本稳定的情况下产生巨大的线条波动，或者发生线条的跳跃式波动，通常改变的范围极大。差压变送器故障的频发性，就导致了我国火电厂浪费资源的现象，进而使高浪费自然资源的火电厂陷入了面临淘汰的困境中去。加上差压变送器在使用的时候非常容易发生安全事故，所以使用之前，一定要保证事前安全制度已经完善，从而使机组的安全稳定的进行工作。

3.3信息系统的问题

目前我国的火电厂采用的接卸设备大多和信息系统相关联，大多是可以通过电子计算机来对于火电厂的运行进行控制，所以如果在信息系统方面出现了问题，那么就会导致很多问题的出现。例如:如果在对蒸汽轮下达了错误的指令，就会导致整体操作适当，从而造成某一板块出现荷载压力过大的现象，对于接卸设备造成损害，甚至对于火电厂的正常运行造成问题。并且流量信息也是一个非常大问题，对于数据进行分析，才能够了解到数据所代表的隐含含义，才能够在具体的操作之中进行修正。

4、火电厂主蒸汽流量测量方法探究

针对以上分析的当下中国火电厂在生产方面的一系列问题，来共同探讨火电厂主蒸汽流量更多的测量方法，希望能为我国火电厂做出一点贡献。

4.1弗留格尔公式

当前，世界上的大容量机组主蒸汽流量的测量方法大部分采用弗留格尔公式，就是通过用蒸汽的方式对主蒸汽加以压力和温度间接来得到火电厂的蒸汽流量。即使当蒸汽的条件失灵时，可以通过不同阶段的参数计算出各大火电厂的主蒸汽流量。通过各大科学家的分析，弗留格尔公式可以通过另外的几段参数从而计算出火电厂中主蒸汽参数，这个参数和直接检测的参数基本一致。弗留格尔公式可以当调节剂的参数产生异常时作为替补来进行计算，或者当我们采用直接检测的方法计算出来的结果与之相差数值较大时，用来判断机组流通部分是否产生了变化。

4.2蒸汽流量测量

目前使用仪表测量蒸汽流量，测量的大多介质都是指单相的过热蒸汽或饱和蒸汽。所以针对经常发生变化的蒸汽，毫无怀疑，一定会出现检测误差的情况。集合了各大科研人员和长期在岗的工作人员的建议，对相流经常变化的蒸汽，我们可以采用以下几种方法:一是减少蒸汽的含水量，尽量保持蒸汽的过热度。例如加强蒸汽管道的保温措施，减少蒸汽的压力损失等，都是通过以上方法来增加它测量的准确性。二是补偿温差的做法。所谓温度压力补偿，既将蒸汽流量所感应到的数据通过一定的方法和一定的公式来得到具有价值意义的数值。此时的计算，已经不再循理想气体状态方程了，加上每一地区不同的压力和温度，导致它们的函数关系式也不同了，这样就很难用一个简单的函数关系来表达了。

4.3信息处理的改善

当前期流量收集到位之后，流量信息收集后的计算成为一项重大事宜，在以往的计算公式的基础上进行改进，得到适合现代大电厂的计算公式，计算出相应的数据。将所有计算和收集到的数据传向两个处理端，一个是集控中心的数据库和原有的经验数值进行比较，或者和国外的先进的电厂进行对比，发现自己电厂运行中的不足和操作的缺陷。另一个就是数据收集中心，结合对应电厂运行参数下的电厂实际运行情况，建立自己的运行和管理数据库，结合经验数据，为电厂的集控运行提供可靠的运行参数。

5、结束语

在当下的现代电气化时代，电力是社会大环境中不可或缺的角色，但是因为技术、资源等原因，中国的电力生产依旧是以热电为主。伴随目前日益增长的资源需求量和全球节约能源的号召下，我国高耗能的火电厂面临着即将被取代的困境。如何合理的提供精准有力的流量测量数据，如何引进研究出更先进的节能技术，是火电厂的难点和重点。只有寻找到适合自己的发展之路，才能达到稳步发展的目的。

参考文献

[1]刘禹林，迟新利.无节流元件主蒸汽流量测量[J].东北电力技术，2010，62-63.

[2]齐敏芳，付忠广，火电机组主蒸汽流量在线监测计算方法[J].华北电力大学学报201522(1):51-57.

[3]冯伟忠.大机组主蒸汽流量测量刍议[J].华东电力，2011.14-17.

[4]何军民，李明湘潭电厂300MW机组主蒸汽流量计算模型的修改[J].湖南电力2014，25(5):17-19.

5]汪军，司风琪等.汽轮机主蒸汽流量在线计算方法及应用[J].热力发电，2015，39(10):42-45.

[6]周建新，王雷.基于支持向量回归的大容量机组主蒸汽流量建模[J].热能动力工程，2015，23(2):122.