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流量计计量偏差与改造
发布时间:2019-01-03

摘要:电厂机组化学水两处流量计在运行中产生偏差,造成测量不准确的原因是输水不满管,在流量计前端增加管径为DN50mm的排气管,保持24h的全开状态,排气管安装的高度所对应的静压力≥供水压力,以确保在排气管无水排出时说明管道内的空气已排尽。改造后两处流量计数值相符且测量准确可靠。
0引言
  某电厂4套(4×350MW)燃气-蒸汽联合循环发电机组使用的化学水原水来自泵站抽取的湖水,通过2根管道向电厂供水,供水管为DN250mm,长度约6km。泵站的出口安装3台上海创冠CGD-150(DN150mm)型流量计(图1),电厂原水池进口安装2台  (DN250mm)型流量计(图2)。泵站改造后,由3条支管道分别供水,3条支管道通过连通管后引2根管供水,一般情况下只启动1台支管道泵,通过连通管后单管向电厂供水,即可满足用水需求。供水过程中,由于电厂流量计平均每小时累计流量是泵站流量值的1/2,计量偏差给双方的经营核算造成了较大的影响。
泵站出口流量计安装示意图
电厂原水池进口流量计现场安装示意图
1流量计量偏差
  2016年1月初,泵站改造完毕,通知电厂按照新流量计数据结算。2016年2月初,双方核算时发现电厂流量计当月累积流量是泵站当月累积流量值的1/2,泵站称流量计在改造时更新且校验合格,误差在允许范围内;电厂相关人员也对流量计进行了检查,未发现表的设置参数有问题。考虑到该流量计已投运数年,流量计测量元件可能老化,于2016年3月更新流量计并送计量院检验合格。更新流量计后又进行了1个月的比对,同样存在较大的偏差。
2原因分析
  泵站供水泵出口管道(DN250mm)改为DN150mm,由DN150mm转为DN250mm供水,怀疑是供水线路长和管径加粗造成管道积有空气,不满足流量计测量条件。
  开启空管检测功能,流量计空管报警,将流量计前端阀门全开,后端阀门开度缓慢降低,以增加背压,但流量计依旧显示空管报警,后端阀门开度缓慢降低,最后将为10%,以增加背压,但流量计依旧显示空管报警。管道内不满管,引起测量不准确。针对现场工况,利用流量计后端的1个关闭的手动阀,将其改造成排气阀门,将手动阀开启后,管道内大量气体被排出,流量计经约1h的排气后,开启空管检测,基本能不再发生空管报警。经过几个小时的观察,流量计工况稳定正常。临时解决空管报警问题后,进行测量数据比对。
(1)第一次校准流量(2016年5月13日)。供水方式是关闭进2号原水池的进水阀,水只进入到1号原水池且只进不出,水通过联络管进入到1号原水池,联络门的开度在阀门1/3处,1号原水池进水阀开度10%,流量数据见表1。

  以上测量电厂流量计瞬时流量稳定在74t/h左右,龙湖泵站流量计瞬时流量稳定在90t/h左右。数据显示,15:30-17:30电厂流量计累计读数为145t,1号原水池累积进水146t,泵站表计累积171t;17:30-19:30电厂流量计累计读数为145t,1号原水池累积进水148t,泵站表计累积180t;19:30-21:30电厂流量计累计读数为152t,1号原水池累积进水157t,泵站表计累积175t。以上6h电厂流量计累积读数442t,原水池实际累积451t,泵站累积526t。
当泵站流量控制在90t/h时,电厂流量计始终可以保持在满管状态,从以上6h的累积读数看,电厂流量计的累积量更接近于原水池实际进水量,泵站流量计值明显高于原水池实际进水量。
(2)第二次校准流量(2016年5月14日)。供水方式是关闭进1号原水池的进水阀和联络门,水只进入到2号原水池且只进不出,2号原水池进水阀的开度在10%,具体数据见表2。

  数据显示,9:40-11:40电厂流量计累计读数为186t,1号原水池累积进水238t,泵站表计累积247t;11:40-13:40电厂流量计累计读数为180t,1号原水池累积进水220t,泵站表计累积230t;13:40-15:40电厂流量计累计读数为165t,1号原水池累积进水250t,泵站表计累积231t。
当泵站流量控制在122t/h时,电厂流量计不能始终保持在满管状态,电厂流量计不间断地报空管报警,从以上6h的累积读数看,由于不满管,电厂流量计的累积量比实际进水量偏低,泵站流量计接近于原水池实际进水量。
(3)第三次校准流量(2016年5月15日)。计划从2个池同时进水进行测量,将1号原水池进水阀和2号原水池进水阀的开度都控制在10%,由于现场实际需要制水,无法让2个池的水都只进不出从而进行实测进池的累积量,所以只能观察表计有没有空管报警且测量稳定,具体测量步骤:①泵站出口流量稳定在90t/h时,只向1号池供水,1号原水池进水阀开度在10%,供水2h内没出现空管报警且测量稳定,缓慢将2号原水池进水阀的开度控制在10%,流量计间断性的出现空管报警且读数波动很大,无法进行准确计量。②通知泵站提高出口流量,最终能稳定在122t/h,按照步骤①的方式进行测试,但只向1个池供水时都出现间断性的空管报警且读数波动很大,同时向2个池供水时且进水阀控制在10%,连续6h的测量,流量计间断性的出现空管报警且读数波动很大。
  从以上测量数据分析得知,流量计工作正常,测量不准确由输水不满管引起。由于泵站与现场距离较远,泵开启后流量的传输过程>0.5h,2台表之间的瞬时流量有滞后,不能作为比较的判据,一段时间的累积流量可以作为比对。如果排气管道无法达到排气要求,流量计不能准确测量。
3改造方案
  在流量计前端增加管径为DN50mm的排气管,保持24h的全开状态,排气管安装的高度所对应的静压力≥供水压力,以确保在排气管无水排出时说明管道内的空气已排尽,具体改造见图3。

  改造完毕后,排空阀保持全开,原水池进水阀全开(不必控制在10%),流量计不报“空管报警”,先通过A管道单管供水,通过测量数据比对,双方累积流量能够基本吻合,误差在允许范围内,测量时间为2016年5月27日,流量数据见表3。

  通过B管道单管供水,通过测量数据比对,双方累积流量能够基本吻合,误差在允许范围内,测量时间为2016年5月28日,流量数据见表4。

  通过A和B管道双管供水,通过测量数据比对,双方累积流量能够基本吻合,误差在允许范围内,测量时间为2016年5月29日,流量数据见表5。

  表5所列的为流量计管路进行改造后的计量数据,这些数据中在具有同比条件的两处或多处可以得到相互印证,说明计量值准确。
4结语
  在燃气轮机发电厂,当有同比条件的两表或多表的读数超过它们精度的允许偏差时,应引起运行和检修人员的足够重视,这不仅是测量准确与否的问题,还关系到发电厂的经济效益,甚至关系到设备运行状况是否安全、正常。因此,有关人员要仔细关注表计测量的条件及现场的具体工况,认真查找出发生该情况的切实原因,提出对应的改造方案,确保发电厂的安全、经济运行。

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