隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題從高速高效向節(jié)能環(huán)保的轉(zhuǎn)變, 各行各業(yè)紛紛提升能源計量管理層次等級, 本鋼集團(tuán)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流, 在全集團(tuán)內(nèi)廣泛開展三級計量網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。發(fā)電廠作為能源密集型企業(yè), 其能源計量網(wǎng)具有介質(zhì)類型多, 計量點(diǎn)數(shù)量多的特點(diǎn), 是三級計量網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)單位。在發(fā)電廠工藝中, 水處理環(huán)節(jié)占有很大的比重, 因此水流量計量儀表的安裝成為了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重中之重。

對于老舊產(chǎn)線進(jìn)行計量儀表安裝, 通?？赡苡龅揭韵聨讉€問題:

(1) 工藝管道前后直管段不足。

(2) 產(chǎn)線不允許停產(chǎn)安裝。

(3) 管線壓力等級高, 無法帶壓取孔。

(4) 管道特殊, 含有襯膠等特別工藝。

(5) 測量介質(zhì)特殊。

對主流的節(jié)流取壓儀表, 一般都有前10D后5D的直管段要求, 因為工藝管道形成初期未考慮相應(yīng)測量點(diǎn)的安裝問題, 形成后再改造成本將會提升很多, 有的甚至根本不具備改造條件, 無法安裝。

如孔板等傳統(tǒng)取壓方式儀表, 必須要將管道內(nèi)的介質(zhì)完全阻斷后才能進(jìn)行施工, 但是很多時候, 部分工藝管道的停運(yùn)就意味著整個產(chǎn)線的停運(yùn), 對集團(tuán)化運(yùn)營的企業(yè)來說, 還可能影響到整個系統(tǒng)的能源平衡, 所以是不能允許的。

目前還有很多主流流量儀表是使用微差壓測量技術(shù)的, 即將測量元件插入測量管道內(nèi), 通過擾流產(chǎn)生的測量元件各方位的差壓有所不同來進(jìn)行流量測量。這種安裝工藝雖然可以不用對管道進(jìn)行完全阻斷, 但目前國內(nèi)很多的帶壓取孔技術(shù)都存在一定的壓力限制, 并不是在任何情況下都可以安裝的, 尤其是在發(fā)電廠這種高溫高壓的情況下, 帶壓安裝不但風(fēng)險大, 而且成本高。

在發(fā)電廠工藝的水處理環(huán)節(jié)中, 有很多酸、堿腐蝕性介質(zhì)需要在管道中進(jìn)行傳輸, 這要求管道內(nèi)部必須進(jìn)行防腐處理, 在有防腐處理的管道上, 靠法蘭進(jìn)行管道連接的居多, 一般無法進(jìn)行后期加工, 尤其是使用水電焊時, 容易損傷內(nèi)部涂層, 所以在這種管道上無論是管段安裝還是取孔安裝, 都有很大難度。

電磁流量計常用的安裝方式為管段式安裝, 也會遇到前面說到的安裝問題, 同時, 電磁流量計在發(fā)電廠的應(yīng)用中, 還有一個很難解決的問題, 就是發(fā)電廠用于制造蒸汽的水必須是除鹽水, 電導(dǎo)率都很低, 所以, 使用電磁流量計無法準(zhǔn)確計量。

上文提到的各類流量計安裝問題, 在我廠的三級計量網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中都出現(xiàn)過, 為了解決上述問題, 我們實(shí)驗了多種流量計產(chǎn)品, ***終發(fā)現(xiàn), 使用超聲波流量計替代傳統(tǒng)儀表是解決此類問題的***佳途徑。

首先, 超聲波流量計有多種安裝方式:管段式安裝、插入式安裝和外夾式安裝。相對來說, 管段式安裝成本較低, 適合在水處理等可隨時進(jìn)行階段性停產(chǎn)的區(qū)域進(jìn)行安裝。插入式安裝測量精度相對較高, 適用于管網(wǎng)壓力不是很高, 具備帶壓取孔可能性, 且對計量精度要求較高的場合。外夾式安裝安裝方便, 不受管道直徑、結(jié)構(gòu)和管網(wǎng)壓力等限制, 在***大限度上滿足了現(xiàn)場安裝要求。

在我廠的三級計量網(wǎng)絡(luò)中, 大范圍的使用了超聲波流量計, 使用其進(jìn)行水流量計量的好處, 主要體現(xiàn)在時效性好、性價比高、工況要求低等幾個方面。

時效性好就是說超聲波流量計的安裝周期很短。安裝一套外夾式超聲波流量計算上調(diào)試時間只要一個來小時, 而安裝其它插入式微差壓流量計量儀表, 則需要至少半天時間, 安裝孔板流量計需要時間更長, 還有可能需要停產(chǎn)安裝。

性價比是指各類型測量儀表在測量相同介質(zhì)時所體現(xiàn)出的性能與價格的比值。對于完成相同的功能要求, 在達(dá)到相同的測量精度的情況下, 其采購成本、安裝成本等綜合成本的價格越低, 其性價比越高。國內(nèi)各類型儀表采購價格見表1。

通過上表, 可以發(fā)現(xiàn)超聲波流量計的采購成本遠(yuǎn)低于其它品種流量計。在發(fā)電廠可使用超聲波流量計計量的測點(diǎn)在150個以上, 如果全部使用超聲波流量計替代傳統(tǒng)儀表, 可節(jié)約采購成本300萬元左右。

工況要求低是指超聲波流量計安裝對管道無過多要求, 管徑適應(yīng)范圍大, 管內(nèi)介質(zhì)無粘度、流速等要求, 而孔板流量計無法測量小管徑流量, 微差壓流量計測量大管徑流量時需要兩端加固等, 都限制了其適用范圍, 尤其是插入式的安裝方式, 對管道內(nèi)介質(zhì)的粘度、腐蝕性等必須做出嚴(yán)格要求, 不然極易損傷一次測量元件?？紤]到以上因素, 超聲波流量計特別適于在水處理產(chǎn)線安裝, 因為水處理生產(chǎn)過程中, 涉及到很多鹽分, 尤其是濃水, 含鹽比例很高, 其它測量元件都十分容易損壞, 外夾式超聲波流量計完美的解決了此類問題。

雖然超聲波流量計適用范圍很廣, 但是也不是完全適用于各種工況, 適應(yīng)溫度一直是其一個硬傷。常用流量計優(yōu)缺點(diǎn)比較見表2。

由于一次測量元件用于產(chǎn)生超聲波的組件由電子元件組成, 所以注定了其耐受溫度必然不能太高。目前, 國內(nèi)超聲波流量計的使用溫度上限基本維持在90℃左右, 部分國外進(jìn)口產(chǎn)品可達(dá)到120℃。一旦使用溫度限制得到大范圍提升, 其在流量測量儀表領(lǐng)域的地位將無可撼動。

綜上所述, 在具備安裝條件的工況下, 應(yīng)大力推廣使用超聲波流量計, 不僅可以大量節(jié)約備件采購資金投入, 而且可以***大限度縮短建設(shè)周期, 盡早獲得計量帶來的經(jīng)濟(jì)效益。