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HKTMF热式气体质量流量计用于高温余热发电

2018-10-09 13:37:30泉源:流量计欣赏:批评:0

  高温余热发电是国度重点支持项目,近几年高温余热发电在不停前进及成熟。入口废气温度和流量是SP余热汽锅和AQC余热汽锅紧张技能参数,在温度和流量的测定中,流量的测定有肯定的难度,也日益急迫有待办理。难度在于新型干法水泥消费线中,热风管道的口径大多是大于500毫米;另被测的气流是变革的,还带有肯定的粉尘,所测的介质是包罗气固二相。在流量丈量范例中管道口径大于200mm在就属于大口径流量丈量,气固二相的流量丈量又是特别领域; 常用的气体丈量传感器中一样平常带有小孔,热风中含有粉尘,很会容易形成丈量传感器的梗塞。怎样选用高温余热发电大管道的流量丈量仪表是本文讨论的重点。

  一、大管道气体流量计在高温余热发电项目中开端使用

  新型干法水泥工艺气流活泼在整个消费历程中,在窑体系中热风有一次风、二次风、三次风,另有冷却机构成的少量热风,在热风循环历程中一部门热风用于质料和煤粉的烘干,另有一部门气体则作为废气被排放在大气中。在2500t/d、5000t/d等范围的水泥消费线中为完成高温废气综合使用,将其用于余热发电和热力管网。高温余热发电重要使用在窑尾一级筒出口至排风机的管道抽出的废气,同时在冷却机抽出肯定流量的废气,进入SP余热汽锅和AQC余热汽锅,余热汽锅着力,各自孕育发生压力的1.25Mpa,温度约250~3000C,流量约20t/h的主蒸汽并汇总进入汽机,汽机收回的电能并入工场中压电网。在南方地域高温余热也用于热力管网,完成取暖和和供热。高温余热发电是国度重点支持项目,近几年高温余热发电在不停前进及成熟,并开端把此技能出口到泰国等国度。

  入口废气温度和流量是SP余热汽锅和AQC余热汽锅紧张技能参数,在温度和流量的测定中,流量的测定有肯定的难度,也日益急迫有待办理。难度在于新型干法水泥消费线中,热风管道的口径大多是大于500毫米;另被测的气流是变革的,还带有肯定的粉尘,所测的介质是包罗气固二相。在流量丈量范例中管道口径大于200mm在就属于大口径流量丈量,气固二相的流量丈量又是特别领域; 常用的气体丈量传感器中一样平常带有小孔,热风中含有粉尘,很会容易形成丈量传感器的梗塞。怎样选用高温余热发电大管道的流量丈量仪表是本文讨论的重点。

  二、大管道气体流量检测仪表

  当今我国提倡设置装备摆设节能型经济,在此条件下,我们所先容的大管道气体流量检测仪表清除了压损大、运转费过高的节省安装,如传统的孔板式流量计,对大口径的管道它必要大的安置法兰,不但轻巧,另有较大压损,运转中磨损大,用度过高,ISO5167的新尺度还要求前直管段达30~40D,现场很难满意,为此我们无法思量接纳这类仪表;我们也不保举代价过高的气体超声流量计。在余热发电工控体系中,我们发起接纳取样原理、拔出安置方法,经过测取管道中一点或多点的流速来推算流量的拔出式流量计。这类仪表的特点是:布局简朴、性价比力高、安置维护方便、反复性好,但正确度一样平常不高。较典范的是差压式均速管流量计和热式流量计,差压式均速管流量计是在上世纪60年月末问世的,它是基于伯努利能量守恒准绳和皮托管测速原剃头展起来的,所谓皮托管测速现实是丈量管道中圆管直径上或矩形(菱形)管长与宽上几点的流速经过能量守恒准绳推算出流量的一种拔出式流量仪表,此圆管或菱形管通常也称检测杆,常用的是菱形,但其背压孔易梗塞,影响其正常事情,只管可加装粉尘过滤安装,但由于水泥工艺特别环境,特殊是大口径的管道选用时必要分外警惕。热式流量计则是使用传热原理,以热电阻为敏感元件,当流速高时将带走更多的热量,低落了热电阻温度。在丈量桥路上热电阻是作为桥路的一臂,由于温度变革惹起阻值的变革,这将粉碎桥路的均衡,为连结桥路的均衡,加在反应电路上的功率必需变革,由它的变革能直接测定流量值。它最大特点是可丈量低于5m/s的流速,传热与流体质量有关,因而所测的流量为质量流量。从生长偏向如一旦能革新热式流量计的正确度,它将会有较大生长潜力,由于流量计的正确度对高温余热发电体系废气大管道的丈量要求不是很高,重要是反复性目标,故更相宜热式流量计的推行和选用。

  三、一种典范的热式流量计

  美国KURZ仪表公司专业消费的热式流量计,包罗450系列单点式测速热式流量计和K-BAR2000系列多点式测速热式流量计两种,其测速范畴是0~120Nm/s,事情温度最高可达+5000C,事情压力最高可达2Mpa,反复性目标为0.25%,速率传感器相应工夫为1秒,温度传感器相应工夫为3秒,拔出式安置,可得当于65mm以上管道。

  热式流量计的丈量探头有两个传感器,一个是速率传感器,一个是温度传感器,两个传感器都是基准级铂电阻传感器。铂电阻牢固在结实、密封的不锈钢套管中,在丈量电路中它们也作为丈量桥路的两个臂,温度传感器在事情中丈量被测气体的温度,它作为参比温度,而速率传感器被加热,并使其被加热的温度和参比温度有一牢固的温差ΔT,当参比温度变革,则ΔT也随着变革,可以经过加热功率的变革来丈量气体的质量流量。

  加热功率P,温差ΔT,质量流量(qm)之间的干系如下:

  P/ΔT=K1+K2ⅹ(qm)K3

  此中K1、K2 、K3是与气体物性等有关的常数。ΔT一样平常控制在550℃恒定值,则经过丈量P(I)就能盘算出管道内的质量流量qm。

  四、高温余热发电选用热式流量计几个方面

  对付水泥行业特别的气体状态,在选用热式流量计必需要思量以下几方面:

  1.测单点流速照旧测多点流速

  一根拔出的检测杆可以测大管道中某一点的流速,如450系列;也可测多点的流速,它可反应管道内多点的流速漫衍,如K-BAR2000系列。思量到投资的要素,另单点丈量经过赔偿修正也可推算出大管道的均匀流速。故笔者发起余热发电体系照旧用450系列单点式测速热式流量计。

  2.提供准确的流量和管道数据

  选用热式流量计时,肯定要准确提提供制造商流量、温度、压力等数据和管道尺寸和管道部署环境,包罗直管段的大小和管配件环境,流量计供货商可确定拔出地位、拔出深度和差别耐温品级的检测杆。实际上丈量管道必需确保有前10后5的直管段长度,但现场环境是完成不了的,供货商会凭据详细管道部署确定赔偿修正方案。

  3.准确挑选检测杆

  前述在高温余热发电体系中废气流量是变革的,还带有肯定的粉尘,为此确定检测杆的材质和传感器的材质黑白常紧张的,余热发电体系应选耐磨的哈氏合金探头,检测杆长度也必需凭据管道的材料确定。

  4.校验和修正

  大管道气体流量检测仪表的精度一样平常不高,但已能满意工控的要求,450系列单点式的精度为±1%的读数,由于流速大小间接影响传热的快慢,直接影响丈量正确度,故其±1%的读数后还要加上0.1Nm/s的附加值。管道内气体的流速漫衍是影响流量丈量的正确度的重要要素,对付产业现场应只管即便使流速漫衍对称于轴线,即充实生长紊流,只要如许,仅测几点的流速才气推算流经整个截面的流量。

  热式流量计在出厂前已经过风洞标定,在现场投入运转前,供货商会凭据详细管道的形状和间接,经过网格法丈量前管段某一地位,差别拔出深度的约十几个点的流速,并经过积聚的履历公式推算出均匀流速的赔偿值,确保了丈量的正确度。

  5.反复性

  在余热发电的主动化体系中,热式流量计只是在某一工艺点提供信息源的检测关键,它的输入所反应的气体流量信息,并不要求是某一确切值,而应是准确无误地反应流量的变革,如测定SF汽锅的入口废宇量并纷歧定是风量简直切值,我们重要看它在工艺历程中的变革,经过调治以连结风量的恒定。这里要求热式流量计事情牢靠,其输入与流量存在的单值函数干系不随意变革,即反复性较好就可以了。一样平常来讲直管段达不到要求的环境下,反复性可做到0.25%,而偏差大概凌驾3%。

  6.加装须要的吹扫安装

  由于废气带有肯定的粉尘,笔者发起在现场加装须要的检测杆吹扫安装,以确保拔出式热式流量计正常事情,供货商有公用的检测杆的可供挑选。

  三、结论

  1.我国水泥行业当今鼎力大举推行废弃物综合和高温余热发电,“十一五”时期新型干法水泥消费线40%要上高温余热发电。

  2.高温余热发电体系中,入口废气温度和流量是SP余热汽锅和AQC余热汽锅紧张技能参数,在高温余热发电监控体系中,接纳布局简朴的拔出式热式流量计丈量废气流量有诸多的上风。别的在水泥消费流程中,也可用拔出式热式流量计监控如窑体系和立磨体系的废气流量。

  3.由于水泥工艺中废气含粉尘,并且在大管道以肯定的流速活动,在选用时务必与热式流量计供货商“量身定制”,并确定间接安置时每一细节,有些须要的附件肯定要在定货中确定。

 

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