摘要：在熱電行(háng)業中，同一工況(kuang)下不同類型的(de)流量計往往會(huì)達到不同的測(cè)量精度等級，進(jìn)而影響到後續(xù)生産運行🤞。以計(ji)算流體力學爲(wei)依據，采用數字(zi)🚶化分析💋技術和(hé)工況标定的方(fāng)法，分析了現場(chang)旋翼式流量計(jì)産生測量誤差(chà)的原因，選擇了(le)合适的位置安(ān)裝插入式流量(liàng)計，并得到了插(cha)入式流量計 的(de)精度等級。結果(guǒ)表明，在同一工(gōng)況下，合理的流(liu)量計安裝位置(zhi)以及合适的流(liú)量計類型，能夠(gòu)顯著提高工業(yè)現場流量的測(cè)量精度。
0引言
　　流(liu)量儀表在熱電(dian)行業的應用非(fei)常普遍，流量測(cè)量與供熱發電(dian)⭐的經濟性和安(an)全性緊密相關(guān)。随着工🌈業自動(dong)化水平的提高(gao)，對流量測量儀(yí)表精度的要♌求(qiú)也越來越嚴✊格(gé)。熱電行業現場(chang)常常存在大管(guǎn)徑、直管段不足(zu)、流量波動大等(děng)複雜工況，相同(tóng)工況下，不同的(de)流量計類型和(hé)安裝位置所能(néng)達到的精度等(děng)級不同。對☀️某熱(re)電廠一次風🔞熱(rè)風左支管風量(liang)測量進行了數(shù)字化☁️分析和工(gong)況标定，分析現(xian)場原本💋采🚶‍♀️用的(de)旋翼式流量計(jì)産生計量誤差(chà)的原因，選取🛀🏻合(hé)理的位置安裝(zhuāng)插入式流量計(jì)并進行數字化(hua)标定，解決了測(cè)量精⭕度問題。
1某(mǒu)熱電廠工況條(tiáo)件
　　某熱電廠一(yī)次風總進風管(guan)後方進入空氣(qì)預熱器加熱後(hòu)🥵，分成左右兩條(tiao)支管進入左右(you)風室，由于左右(you)支管結構對稱(chēng)，因此隻取其中(zhōng)左風室支管進(jin)行建模研究。該(gāi)測量管道管徑(jing)D爲♌800mm，管道具體尺(chi)寸見圖1(d)。管道内(nei)介質爲150～160℃的空氣(qi)，密度爲0.8509kg/m3，動力粘(zhan)度💋爲2.4×10-5Pa?s，操作壓力(li)爲9000～9500Pa，數字化标定(ding)時選取刻度流(liú)量45000Nm3/h，最大流量40000Nm3/h，常(cháng)用流量爲20000Nm3/h，最小(xiǎo)流量10000Nm3/h。


　　根據現場(chang)測量獲得三号(hao)鍋爐一次風管(guǎn)道尺寸，确定管(guan)✌️道計算模型。見(jian)圖1(a)爲一次風總(zǒng)進風管道，風機(ji)位于流量🛀🏻計安(ān)裝位置下層約(yuē)6.7D處，流體自下向(xiàng)上流動，管道上(shang)方彎頭距離流(liú)量計安裝位置(zhì)大于6D，此處🙇🏻安裝(zhuāng)直管段長度符(fú)合插入式流量(liàng)計的直管段要(yao)求，因此不必進(jin)行模拟分析。一(yī)次風總進風管(guǎn)道後方進入空(kōng)氣預熱器加熱(re)後分成左右兩(liang)條支管進入左(zuo)右風室，由于左(zuǒ)右支管結構對(dui)稱，因此隻取其(qí)中一次風熱風(feng)左支管進行建(jian)模研究。圖1(b)、(c)火力(li)發電插入式流(liu)🤩量計在熱電行(háng)業的應用爲所(suo)研究一次㊙️風熱(rè)風左支管出口(kǒu)垂直管道和一(yi)次風💚熱風左支(zhī)管入口水平管(guan)道。根據三号鍋(guo)爐一次風熱風(feng)左支管管道參(can)數建立三維模(mo)型，見圖1(d)，圖中标(biāo)注位置爲原旋(xuán)翼式♉流量計安(ān)裝位置。
2流場分(fen)析
　　根據數字化(huà)流場分析技術(shù)，采用現場提供(gòng)的運行參數對(dui)🔞管👣道流場進行(háng)數值計算，以常(chang)用流量20000Nm3/h爲例，其(qí)分析結果見圖(tú)2。流體從右側入(rù)口向下進入管(guǎn)道🧡，經過彎頭後(hòu)水😍平流動，在第(dì)二✉️個彎頭後存(cún)在T形支管，原有(yǒu)旋翼型流量計(ji)安裝在T形支管(guan)上方，由圖2(d)可知(zhī)，此處流場受彎(wan)頭影響并未恢(huī)複，又因爲T形支(zhi)管影響，此處流(liú)速分布并不均(jun1)勻，原旋翼型流(liu)量✊計安裝在此(cǐ)處容易産生計(jì)量誤差。



　　在流量(liang)計安裝直管段(duàn)沿流體流動方(fang)向每隔0.5m取一個(gè)橫🏃🏻截面📱，共7個面(miàn)積相等截面，流(liú)速分布見圖3(a)，各(gè)橫截面平均流(liu)速分布見圖👣3(b)，可(kě)以看出，随着與(yu)彎頭距離的增(zeng)大截面平均流(liú)速波動逐漸減(jian)小。現場原旋翼(yì)型流量計安裝(zhuang)坐标爲Z=1.4m附近，見(jiàn)圖3(b)，與彎頭距離(lí)較🌂短，此處流場(chǎng)受彎頭影響明(míng)顯，流速波動劇(ju)烈，引起🏒流量測(cè)量不🏃準☁️，根據直(zhí)管段各🧑🏾‍🤝‍🧑🏼截面流(liu)速分布選擇流(liu)速平穩截面安(ān)裝插入式流量(liàng)計見圖3(b)。

　　圖4爲插(chā)入式流量計模(mo)型圖，該插入式(shì)流量計的取壓(ya)孔位于傳🍉感器(qì)下端，且正負壓(yā)側角度保持一(yī)定的匹配關系(xì)，流量計表面采(cǎi)用表面噴塗技(jì)術，可保🈲證介質(zhì)不易在取壓孔(kong)堵塞，防止髒污(wu)介質中的粘⛹🏻‍♀️性(xìng)雜質粘🛀🏻連探頭(tóu)或🈚阻塞管道，現(xian)場安裝時可根(gēn)據需要配備吹(chui)🐆掃裝置。該插入(ru)式流量計🚶所需(xu)直管段🔴短，例如(ru)該工況的管道(dao)類型隻需要4D的(de)直管段。還具有(yǒu)量程比大、精度(dù)高、可在線安裝(zhuāng)等優點。
3标定結(jié)果及安裝位置(zhi)
　　綜上分析，插入(rù)式流量計最合(he)适的安裝位置(zhi)爲圖🆚5的紅色标(biāo)🔞注🔴位置。爲了便(bian)于實際工程中(zhōng)的安裝，進一步(bu)給出了插入式(shi)流量計的安裝(zhuāng)位置，見圖5，插入(rù)式流量計沿豎(shu)直方向插入深(shen)度爲400mm，距離左彎(wan)頭起始線(直管(guǎn)段與主流方向(xiàng)下遊彎頭交接(jiē)🧡處)594.5mm。至此，插入式(shi)流量傳感器的(de)最終位置确定(dìng)，進而分析其計(jì)量精度。


　　根據表(biǎo)1可得，測風管道(dao)上安裝插入式(shi)流量計後的平(ping)🤞均儀表系數爲(wèi)0.5051，儀表線性度0.65%，符(fú)合1級精度表，最(zuì)小🌈流量🔞的工況(kuang)下産生差壓值(zhí)52.54Pa，能夠滿足工程(cheng)測量需求。
4結論(lùn)
　　綜上所述，通過(guò)對一次風熱風(feng)左支管風量測(cè)量進行數值⁉️模(mó)拟，發現原有旋(xuan)翼型流量計計(jì)量不準的原因(yin)爲安👈裝位🛀置處(chù)🈚流場受彎頭影(ying)響并未恢複，又(yòu)受到T形支管影(ying)響，流速分布并(bing)不均勻，采用以(yǐ)下手段可以提(ti)高風量測量的(de)精度。
1)選擇不同(tong)測量原理的、管(guǎn)道長度能夠滿(man)足性能與🔴直管(guan)段要求的流量(liàng)計；
2)對熱一次風(fēng)管道進行數值(zhi)模拟，風量管道(dào)的流場分布規(gui)律，并🔴據此尋找(zhǎo)流場穩定的位(wèi)置，進而确定流(liú)量計的安裝位(wei)置；
3)通過對安裝(zhuang)後的流量計進(jìn)行工況條件下(xià)的分析，确定了(le)插入式流量計(jì)的儀表系數、計(jì)量精度和最💋小(xiao)差壓值⛱️，均可滿(man)足計量✔️需求。由(you)于左右風室管(guan)道的結構對稱(cheng)，一💔次風熱風左(zuo)支管數值模拟(ni)結果可對稱移(yi)植到一次風熱(re)風右支🍓管使用(yong)。

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