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蒸汽流量计量中流量积算仪设置带来的影响
点击次数:1692 发布时间:2014-10-21

  目前,本地区蒸汽流量计量主要是间接测量方式,一般用差压式孔板流量计或涡街流量计测得流量,在流量积算仪中经温压实时补偿计算后,由流量计算仪现场显示瞬时流量和累计流量。所以流量积算仪在蒸汽流量计量系统中处于重要地位,它的设置是否正确,对计量的准确性有很大的影响。本文就我们在实际检定工作过程中所遇到的流量积算仪一些设置问题做简单的探讨。
一、概述
  本地区有九家有外供蒸汽能力的热电厂,热用户不少于500 户,每户都有一套用于贸易结算的流量计并配套的流量积算仪。这些流量计并配套仪表因选型不同,所以在使用中出现了不同厂家生产的流量积算仪,不同的流量积算仪有不同的设置要求,或相同的流量积算仪由不同的人来设置。
这就使我们在对流量积算仪的检定过程中发现了许多设置上的问题,其中有些设置问题对蒸汽流量计量的准确性是有不小的影响。
二、实际检定过程中发现比较大的设置问题
1、在检定配套涡街流量计使用的流量积算仪中碰到的问题。
1.1 补偿方式的设置
  有一台流量积算仪,我们在对它进行现场检定时发现:当我们选择补偿压力为0.7MPa, 补偿温度为200℃时,仪表所显示的蒸汽密度为4.169kg/m3, 而不是常见的3.841kg/m3,由补偿密度引起的误差为+8.5%。我们分析后发现原来这台流量积算仪只能选择饱和蒸汽密度补偿或过热蒸汽密度补偿,当时它是设定在饱和蒸汽密度补偿上的。但我们检查流量积算仪所显示的补偿压力和补偿温度,发现是过热蒸汽,原因是原先这家热用户离热电厂比较远,而且还是热网末端,所以在开始用汽时,热电厂热工人员按照饱和蒸汽来设置密度补偿。现在随着热电厂热网拓展,在这家热用户之后又新开了几家热用户,蒸汽品质改善成了过热蒸汽。我们将流量积算仪改为过热蒸汽密度补偿,同样选择补偿压力为0.7MPa, 补偿温度为200℃时,仪表所显示的蒸汽密度变为3.840kg/m3。
  这件事之后,我们建议热电厂热工人员在现场安装有压力变送器和铂电阻情况下,按照过热蒸汽密度补偿设置会比饱和蒸汽密度补偿设置准确。
1.2 流量系数Kt 的设置
  本地区所使用的涡街流量计一般是以频率输出方式工作,这就要在流量积算仪中设置流量系数Kt。根据公式:

  可知由流量系数Kt, 特别是在大口径涡街流量计的流量系数Kt 带来的影响不容小视。在实际使用中,流量系数Kt 的设置主要有两种情况值得注意。
一种情况有是些热电厂热工人员直接用涡街流量计铭牌上的流量系数值,而没用由计量检定机构出具的涡街流量计检定证书上的流量系数值。我们以一台口径为DN250的涡街流量计为例,铭牌上的流量系数值为96.813P/m3,计量检定机构出具的检定证书上的流量系数值为95.945P/m3,由于流量系数Kt 设置上的不同,带来测量误差为+0.9%。还有一种情况,有些流量积算仪在配套涡街流量计使用时,流量系数Kt 需要先计算处理再设入,而且一般这种流量积算仪的设置位数也不会多。比如,有一种流量积算仪,流量系数Kt 要经过公式:

  计算以后再设入,设置位数只有小数点后三位。现有一台涡街流量计,它的检定证书上流量系数值为39.92466P/L, 按要求计算得到Ln 为0.05148,如果设为0.051 则由流量系数Kt 设置引起的测量误差为-0.9%;如果设为0.052则由流量系数Kt 设置引起的测量误差为+1.0%,都相当可观。
1.3 压力的表、绝压设置
  在蒸汽流量计量中,为了对蒸汽密度进行实时补偿,安装压力变送器和铂电阻必不可少,但是压力变送器分表压变送器和绝压变送器。有些流量积算仪为了能够适应不同种类的压力变送器,可以进行表绝压设置。我们遇到过一种情况,在对一台流量积算仪进行现场检定时发现:当我们选择补偿压力为0.7MPa, 补偿温度为200℃时,仪表所显示的蒸汽密度为3.341kg/m3, 而不是常见的3.841kg/m3,正好是表绝压设置不同所引起的误差。热电厂工作人员厂家后才知道,原来他们生产的流量积算仪可以根据压力变送器的种类进行表绝压设置,而且出厂设置为绝压变送器设定。我们以补偿压力为0.7MPa, 补偿温度为200℃计算,由于设置不当引起的测量误差为-13%。
2、 在检定配套差压式孔板流量计使用的流量积算仪中碰到的问题。
2.1 流量计量程的设置
  一般情况下,配套差压式孔板流量计使用的流量积算仪,热电厂热工人员在新安装时会按照孔板计算书来完成各项设置,在使用一段时间后,如果发现用户有长时间超量程使用或量程下限使用的情况,就会根据实际使用量来修改流量计的设计量程。本地区热电厂的一般做法是不更换孔板,通过改变设计差压值来修改量程。这种做法的好处是不需要停汽换孔板,不影响用户生产。但是这种修改量程的做法一不小心就会产生测量误差。
  我们在检定工作中发现,不能同步修改差压变送器量程和流量积算仪设定量程是主要现象。出现这种情况后带来结果有两种:一种是流量偏大,还有一种是偏小。*种情况,热电厂热工人员在用户监督下修改差压式孔板流量计量程后,用户第二天就向我们反映流量偏大。我们在现场检查后发现,流量积算仪中设定量程从18t/h 改成了22t/h,差压变送器量程还是40kPa, 没有变成60.1kPa,由此引起测量误差为+22.2%。究其原因是用hart 手操器修改差压变送器量程时,需要保持连接状态十几秒钟才能完成写入操作,当时热电厂热工人员完成修改后没有等十几秒钟就撤下了hart手操器。
  第二种情况是在我们周期检定中发现的,当时我们在检定流量计满度量程时发现流量积算仪显示值与孔板计算书的值相差很大。询问后知道,由于用户超量程使用,所以热电厂热工人员扩展了流量量程。当时完成了差压变送器的量程调整,而流量积算仪的设定量程未调整。原先的差压值和量程为40kPa 和2t/h,调整后的差压值和量程为62.93kPa 和2.5t/h,由此引起测量误差为-20.0%。
  其实,在调整差压变送器测量范围来修改流量计量程时,只要调整时流量计没有超量程使用,调整前后瞬时流量是不会有大的变化的。
2.2 压力、温度补偿通道设置
  压力变送器的标准化输出信号分为0mA-10mA、4mA-20mA 和1V-5V 几种。铂电阻分为Pt100、Pt1000 等几种,在配套差压式孔板流量计使用时,流量积算仪需要根据压力变送器和铂电阻输出信号来设置。
  如果设置不当,流量积算仪很可能按照仪表内手动设定的压力,温度值进行补偿,这时如果手动设定值与实际状态值接近还好,不然测量误差就会很大。
流量积算仪在整个蒸汽流量计量系统中处于中心地位,通过压力变送器和铂电阻测到的压力和温度值需要它来显示,根据压力、温度来补偿的密度值需要它来计算,通过差压变送
器测到流量值需要它来修正,它所记录的累计值是贸易结算的根据。同时,流量积算仪也是zui直观的部分,通过它我们可以检查流量计是否正常工作。
  所以,我们应该认真设置流量积算仪的每一项功能,确保蒸汽流量计量能够准确进行,保证蒸汽贸易结算的公平公正。

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