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(jì)量管理層次等級(jí), 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(kāi)展三級(jí)計(jì)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(jì)量網(wǎng)具有介質(zhì)類(lèi)型多, 計(jì)量點(diǎn)數(shù)量多的特點(diǎn), 是三級(jí)計(jì)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(jì)量?jī)x表的安裝成為了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重中之重。

對(duì)于老舊產(chǎn)線進(jìn)行計(jì)量?jī)x表安裝, 通?？赡苡龅揭韵聨讉€(gè)問(wèn)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(jí)高, 無(wú)法帶壓取孔。

(4) 管道特殊, 含有襯膠等特別工藝。

(5) 測(cè)量介質(zhì)特殊。

對(duì)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?yàn)楣に嚬艿佬纬沙跗谖纯紤]相應(yīng)測(cè)量點(diǎn)的安裝問(wèn)題, 形成后再改造成本將會(huì)提升很多, 有的甚至根本不具備改造條件, 無(wú)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(shí)候, 部分工藝管道的停運(yùn)就意味著整個(gè)產(chǎn)線的停運(yùn), 對(duì)集團(tuán)化運(yùn)營(yíng)的企業(yè)來(lái)說(shuō), 還可能影響到整個(gè)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?jī)x表是使用微差壓測(cè)量技術(shù)的, 即將測(cè)量元件插入測(cè)量管道內(nèi), 通過(guò)擾流產(chǎn)生的測(cè)量元件各方位的差壓有所不同來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量。這種安裝工藝雖然可以不用對(duì)管道進(jìn)行完全阻斷, 但目前國(guó)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(xiǎn)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(wú)法進(jìn)行后期加工, 尤其是使用水電焊時(shí), 容易損傷內(nèi)部涂層, 所以在這種管道上無(wú)論是管段安裝還是取孔安裝, 都有很大難度。

電磁流量計(jì)常用的安裝方式為管段式安裝, 也會(huì)遇到前面說(shuō)到的安裝問(wèn)題, 同時(shí), 電磁流量計(jì)在發(fā)電廠的應(yīng)用中, 還有一個(gè)很難解決的問(wèn)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(jì)無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)量。

上文提到的各類(lèi)流量計(jì)安裝問(wèn)題, 在我廠的三級(jí)計(jì)量網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中都出現(xiàn)過(guò), 為了解決上述問(wèn)題, 我們實(shí)驗(yàn)了多種流量計(jì)產(chǎn)品, ***終發(fā)現(xiàn), 使用超聲波流量計(jì)替代傳統(tǒng)儀表是解決此類(lèi)問(wèn)題的***佳途徑。

首先, 超聲波流量計(jì)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(duì)來(lái)說(shuō), 管段式安裝成本較低, 適合在水處理等可隨時(shí)進(jìn)行階段性停產(chǎn)的區(qū)域進(jìn)行安裝。插入式安裝測(cè)量精度相對(duì)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(duì)計(jì)量精度要求較高的場(chǎng)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(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)安裝要求。

在我廠的三級(jí)計(jì)量網(wǎng)絡(luò)中, 大范圍的使用了超聲波流量計(jì), 使用其進(jìn)行水流量計(jì)量的好處, 主要體現(xiàn)在時(shí)效性好、性?xún)r(jià)比高、工況要求低等幾個(gè)方面。

時(shí)效性好就是說(shuō)超聲波流量計(jì)的安裝周期很短。安裝一套外夾式超聲波流量計(jì)算上調(diào)試時(shí)間只要一個(gè)來(lái)小時(shí), 而安裝其它插入式微差壓流量計(jì)量?jī)x表, 則需要至少半天時(shí)間, 安裝孔板流量計(jì)需要時(shí)間更長(zhǎng), 還有可能需要停產(chǎn)安裝。

性?xún)r(jià)比是指各類(lèi)型測(cè)量?jī)x表在測(cè)量相同介質(zhì)時(shí)所體現(xiàn)出的性能與價(jià)格的比值。對(duì)于完成相同的功能要求, 在達(dá)到相同的測(cè)量精度的情況下, 其采購(gòu)成本、安裝成本等綜合成本的價(jià)格越低, 其性?xún)r(jià)比越高。國(guó)內(nèi)各類(lèi)型儀表采購(gòu)價(jià)格見(jiàn)表1。

通過(guò)上表, 可以發(fā)現(xiàn)超聲波流量計(jì)的采購(gòu)成本遠(yuǎn)低于其它品種流量計(jì)。在發(fā)電廠可使用超聲波流量計(jì)計(jì)量的測(cè)點(diǎn)在150個(gè)以上, 如果全部使用超聲波流量計(jì)替代傳統(tǒng)儀表, 可節(jié)約采購(gòu)成本300萬(wàn)元左右。

工況要求低是指超聲波流量計(jì)安裝對(duì)管道無(wú)過(guò)多要求, 管徑適應(yīng)范圍大, 管內(nèi)介質(zhì)無(wú)粘度、流速等要求, 而孔板流量計(jì)無(wú)法測(cè)量小管徑流量, 微差壓流量計(jì)測(cè)量大管徑流量時(shí)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(duì)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(cè)量元件?？紤]到以上因素, 超聲波流量計(jì)特別適于在水處理產(chǎn)線安裝, 因?yàn)樗幚砩a(chǎn)過(guò)程中, 涉及到很多鹽分, 尤其是濃水, 含鹽比例很高, 其它測(cè)量元件都十分容易損壞, 外夾式超聲波流量計(jì)完美的解決了此類(lèi)問(wèn)題。

雖然超聲波流量計(jì)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(gè)硬傷。常用流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2。

由于一次測(cè)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(guó)內(nèi)超聲波流量計(jì)的使用溫度上限基本維持在90℃左右, 部分國(guó)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(cè)量?jī)x表領(lǐng)域的地位將無(wú)可撼動(dòng)。

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(jì), 不僅可以大量節(jié)約備件采購(gòu)資金投入, 而且可以***大限度縮短建設(shè)周期, 盡早獲得計(jì)量帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。