热力发电厂中的仪表节能

　　热力发电厂是电能生产企业,同时也是耗能大户。热力发电厂的节能,对提高企业经济效益极其重要。仪表在热力发电厂中与能耗紧密相关:一方面由于仪表与工作介质接触不可避免地产生各种阻力,使工作能耗增加;另一方面由仪表组成的控制系统工作得好坏直接影响电厂的能耗。

　　在热力发电厂中与介质接触产生阻力的仪表主要有:①各种原理的流量计:节流式流量表如给水流量表、主汽流量表、凝结水流量表(测量元件采用标准孔板或喷嘴)、送风流量表(测量元件使用文丘里管或双重文丘里管);容积式流量表如燃油流量表(使用椭圆齿轮流量表);速度式流量表如一次风量表(测量元件使用标准靠背管)。这几种流量计工作时均会产生压力损失,低的几kPa,高的达几MPa。②各种调节阀、挡板:调节阀、挡板的阻力损耗随其开度的变化而变化,对调节阀来说压损有时高达6~7MPa。

　　1节流式流量表的节能

　　节流式流量表在热力发电厂中应用最广泛,约占90%。节流式流量表是根据节流原理来测量流体流量的仪表。节流是流体力学中的一种普遍现象,当流体流过管道中急骤收缩的局部断面时,会产生降压增速现象。流体速度越大则流量越大,节流降压也越大,因而节流现象可以用于流体流量的测量。当流体流经节流装置中的节流件时在节流件前后产生差压ΔP,此差压与流经节流件流体的流量qm存在如下理论关系:

　　由于实际流体流经节流件时要克服管径突然变细而产生的摩擦阻力及其他损耗,流体通过节流件后流体的静压力并不能完全恢复,因而要产生一定的节流损耗。此损耗δp与流量系数α、直径比β及此节流件差压刻度的上限ΔPmax有如下关系:

　　根据(2)式可以得到节流式流量表的三种节能方法:

　　1.1提高节流装置的β(直径比)值

　　直径比β与δp是密切相关的,β值越大,压力损失就越小,越有利于节能。β值的理论取值范围:对角接取压标准孔板为0·220~0·800;对法兰取压标准孔板为0·100~0·750;对角接取压标准喷嘴为0·320~0·800。在以前的应用中,从变送器的性能以及保证节流元件流量系数稳定时的雷诺数两方面来考虑β的取值范围,一般为0·4~0·5。在目前技术水平下,这个数值取得过小。一方面低差压、高量程比、高精度、智能型的变送器在热力发电厂中的应用已相当普遍;另一方面热力发电厂的生产工况相对是稳定的,正常运行时的流量变化范围不会超过额定值70%~100%。在此范围内流体的雷诺数变化很小且远高于临界雷诺数,因而β的值取大一点不会影响流量装置的正常工作,相反节能效果却非常明显。据估算β值每增加0·1,节流装置的节流压降将减少10%左右。