摘要:針(zhen)對某300MW9C臨界(jie)國産機組(zu)給水流量(liang)計 算中存(cun)在的問題(ti)進行了闡(chan)述，計算結(jie)果偏大的(de)原因，并🥰提(ti)出了通用(yong)的簡化計(ji)算公式。經(jing)處理後，計(ji)算✂️精度能(neng)夠滿足現(xian)場要求，又(you)便于在DCS中(zhong)實施.
　　給水(shui)流量作爲(wei)大型機組(zu)運行中的(de)主要測量(liang)流量，直接(jie)參🌐與汽✌️包(bao)水位自動(dong)調節。另外(wai)，随着對機(ji)組經濟性(xing)的日益重(zhong)視，許多機(ji)組的性能(neng)監測系統(tong)采用了DCS中(zhong)的給水流(liu)量對機組(zu)的性能進(jin)行在線計(ji)算。這些因(yin)素，都對DCS中(zhong)給水流量(liang)的精度提(ti)出了很高(gao)的要㊙️求。
1問(wen)題的提出(chu)
　　國内某300MW亞(ya)臨界機組(zu)投運後，給(gei)水流量顯(xian)示一直偏(pian)⁉️大。給水流(liu)量在250MW負荷(he)時，顯示值(zhi)達到了960t/h左(zuo)右，甚至高(gao)🙇🏻于300MW負荷設(she)計流量920.67t/he
　　在(zai)該機組進(jin)行性能試(shi)驗期間，對(dui)給水流量(liang)進行了🐅測(ce)試🌈，得到了(le)如下的測(ce)試數據:給(gei)水壓力.18.5MPa;給(gei)水溫度，265℃;給(gei)水測量元(yuan)件:長徑流(liu)量噴嘴;給(gei)水流量差(cha)壓:66kPa。
　　查該流(liu)量噴嘴設(she)計計算數(shu)據如下:管(guan)道内徑:305.6mm;節(jie)流💯件内🌈徑(jing)😘:172.02mm;工作壓力(li):24.1MPa;工作溫度(du):178.5℃;刻度流量(liang):1500t/h;差壓上限(xian):160kPa。
　　根據上述(shu)流量噴嘴(zui)的數據，依(yi)據GBT2624.3中提供(gong)的流量噴(pen)嘴中流量(liang)計算公式(shi)對給水流(liu)量進行了(le)計算，得到(dao)給水流量(liang)爲905.511/h，而DCS中顯(xian)示流量爲(wei)976.72t/h.DCS中顯示流(liu)量偏大約(yue)72t/h。
2流量計算(suan)偏差大的(de)原因分析(xi)
2.1DCS中流量計(ji)算公式的(de)推導
　　根據(ju)GBT2624.3中提供的(de)流量噴嘴(zui)中流量的(de)計算公式(shi):

　　式中，C爲噴(pen)嘴流出系(xi)數（該系數(shu)由标準中(zhong)提供的計(ji)🌈算方法❄️得(de)到🧡）；e爲流體(ti)的膨脹系(xi)數；d爲運動(dong)狀态下噴(pen)嘴喉部直(zhi)徑，m;AP爲噴嘴(zui)差壓，Pa;pf爲實(shi)測介質的(de)密度，kg/m3;爲實(shi)際運行狀(zhuang)态下的噴(pen)嘴喉部直(zhi)徑與管道(dao)直徑之比(bi).
　　DCS計算中，考(kao)慮實際運(yun)行狀态下(xia)流量計算(suan)公式中C,d,與(yu)噴嘴設計(ji)中🐅取值相(xiang)同，則實際(ji)流量計算(suan)可轉化爲(wei):
d,與噴嘴設(she)計中取值(zhi)相同，則實(shi)際流量計(ji)算可轉化(hua)爲:

　　式中，帶(dai)角标“max”的q,Op,pf表(biao)示流量噴(pen)嘴的刻度(du)流量、差壓(ya)上💃🏻限及🔴設(she)計工作參(can)數下(對應(ying)于刻度流(liu)量)的密度(du)。不👈帶角🙇‍♀️标(biao)的表示🆚實(shi)際的流量(liang)、差壓及密(mi)度。
2.2現場DCS中(zhong)的流量計(ji)算過程及(ji)存在的問(wen)題
　　經檢查(cha)，現場DCS中的(de)流量計算(suan)采用了上(shang)述公式.在(zai)密💚度修正(zheng)中，通常情(qing)況下認爲(wei)，液體的密(mi)度基本隻(zhi)與溫度有(you)關。DCS中常采(cai)用以下📱公(gong)式修正:

式(shi)中，tmax及t分别(bie)表示流量(liang)噴嘴的設(she)計工作溫(wen)度及實際(ji)工作溫度(du).
經檢查，實(shi)際DCS中流量(liang)計算公式(shi)爲:

　　由此可(ke)見，DCS計算中(zhong)tmax取值爲280℃，而(er)設計噴嘴(zui)工作溫度(du)中取值爲(wei)178.51C，因此導緻(zhi)計算結果(guo)必然偏大(da)。
　　将DCS計算中(zhong)t~取值改爲(wei)178.5'C，并重新計(ji)算後，得到(dao)的結果爲(wei)🔅882.58t/h.與依據标(biao)🌂準計算公(gong)式得到的(de)結果仍然(ran)有較大的(de)偏差🐪。結果(guo)比較如表(biao)1所示:

2.3流體(ti)流量計算(suan)中密度修(xiu)正的改進(jin)
　　實際上，在(zai)上述修正(zheng)公式中，假(jia)設液體的(de)密度與液(ye)體的絕對(dui)溫度成反(fan)比，本身即(ji)存在較大(da)的誤差。以(yi)300MW亞臨界機(ji)組正常運(yun)行中給水(shui)壓力18MPa爲例(li)，計算不同(tong)給水溫度(du)下的密度(du)修正系數(shu)，如表2所示(shi).

　　由表2中數(shu)據可以看(kan)到，在相同(tong)溫度下(如(ru)給水溫度(du)265℃時)，采用☂️上(shang)述密度修(xiu)正經驗公(gong)式計算出(chu)的結果比(bi)實際值偏(pian)小.
　　由于水(shui)的物理性(xing)質的複雜(za)性，給水的(de)密度除與(yu)給🈲水溫度(du)有👉關外，還(hai)與給水壓(ya)力存在一(yi)定關系。因(yin)此提出下(xia)列流量計(ji)算中密度(du)修正改進(jin)方法:
(1)首先(xian)，根據噴嘴(zui)的設計工(gong)作壓力，計(ji)算不同給(gei)水溫度下(xia)的密度變(bian)化，并轉化(hua)爲修正系(xi)數。最終得(de)到溫度與(yu)密度修正(zheng)系數對應(ying)🏃🏻‍♂️表(或拟合(he)函數.}t))o
(2)根據(ju)噴嘴的設(she)計工作溫(wen)度，計算不(bu)同給水壓(ya)力下的💜密(mi)度變化，并(bing)轉化爲修(xiu)正系數。最(zui)終得到壓(ya)力與密度(du)修正系數(shu)♊對應表(或(huo)拟合函數(shu).11p))
(3)根據下列(lie)公式計算(suan):

式中，f(t)表示(shi)實際給水(shui)溫度下的(de)密度修正(zheng)系數，|(p)表示(shi)實際給水(shui)壓力下的(de)密度修正(zheng)系數。
2.4流量(liang)改進計算(suan)方法的應(ying)用
根據前(qian)述改進方(fang)法，對給水(shui)流量重新(xin)進行了計(ji)算。
首先，計(ji)算溫度與(yu)密度修正(zheng)的函數。基(ji)于24MPa設計工(gong)作👄壓力的(de)數據如表(biao)3所示。
其次(ci)，計算壓力(li)與密度修(xiu)正的函數(shu)。基于178.5℃設計(ji)工作溫度(du)的數據如(ru)表4所示。
最(zui)後，根據實(shi)際給水壓(ya)力、給水溫(wen)度采用兩(liang)個函數分(fen)💃🏻别🈲計算出(chu)密度修正(zheng)系數，并進(jin)行流量計(ji)算。數據💔如(ru)表5所示.



　　由(you)計算結果(guo)可以看到(dao)，采用改進(jin)後的計算(suan)方法得到(dao)計算結♍果(guo)與國際計(ji)算結果非(fei)常接近，能(neng)夠滿足現(xian)場精度要(yao)求。
3.結論
(])對(dui)國内某300MW亞(ya)臨界機組(zu)DCS給水流量(liang)計算中的(de)問題進行(hang)了闡述，對(dui)♌引起給水(shui)流量計算(suan)偏差的原(yuan)因進行了(le)分析。
(2)計算(suan)表明，通常(chang)采用的給(gei)水溫度修(xiu)正計算公(gong)式，在實際(ji)運行溫度(du)與流量測(ce)量元件的(de)設計工作(zuo)溫度🈲偏差(cha)較大時，會(hui)🏒産生較大(da)的計算偏(pian)差。僅當設(she)計工作溫(wen)度與實際(ji)運行溫度(du)比較接近(jin)時🤟，計算才(cai)能得到相(xiang)對準确的(de)結果。
(3)提出(chu)了一種考(kao)慮實際給(gei)水壓力與(yu)給水溫度(du)的密度修(xiu)正方📐法，在(zai)任意實際(ji)運行參數(shu)下，可以得(de)到與理論(lun)計算❄️公式(shi)偏差很小(xiao)的計算結(jie)果，既能夠(gou)滿足實際(ji)工程精度(du)需要，又便(bian)于在DCS中實(shi)施。

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