【内容(rong)摘要(yao)】流量(liang)儀表(biao) 是核(he)電廠(chang)測量(liang)中的(de)重要(yao)儀表(biao)之一(yi)，其中(zhong) 孔闆(pan)流量(liang)計 的(de)應用(yong)最爲(wei)廣泛(fan)。由于(yu)孔闆(pan)流量(liang)計永(yong)久壓(ya)力損(sun)失的(de)存在(zai)💔，會造(zao)成額(e)外的(de)能源(yuan)耗費(fei)。考慮(lü)到當(dang)前節(jie)能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻降(jiang)耗已(yi)成爲(wei)我國(guo)經濟(ji)建設(she)的重(zhong)中之(zhi)重，本(ben)文結(jie)合核(he)電廠(chang)具體(ti)孔闆(pan)的選(xuan)💞型情(qing)況，探(tan)讨采(cai)用低(di)壓力(li)損失(shi)流量(liang)儀表(biao)替代(dai)孔闆(pan)的應(ying)用前(qian)景。
　　爲(wei)貫徹(che)落實(shi)《中華(hua)人民(min)共和(he)國節(jie)約能(neng)源法(fa)》《國務(wu)院🐉關(guan)于加(jia)快♌發(fa)展節(jie)能環(huan)保産(chan)業的(de)意見(jian)》(國發(fa)［2013］30号)規(gui)定和(he)要求(qiu)，國家(jia)發展(zhan)和改(gai)革委(wei)員會(hui)一直(zhi)緻力(li)于加(jia)快節(jie)能技(ji)術進(jin)步和(he)推廣(guang)普及(ji)，引導(dao)用能(neng)單位(wei)采用(yong)先進(jin)适用(yong)的節(jie)能新(xin)技🔞術(shu)、新裝(zhuang)備👌、新(xin)工藝(yi)，促進(jin)能源(yuan)資源(yuan)節約(yue)集約(yue)🧡利用(yong)，緩解(jie)資源(yuan)環境(jing)壓力(li)的工(gong)作，積(ji)極💋在(zai)電力(li)、化工(gong)、鋼鐵(tie)、有色(se)金屬(shu)等行(hang)業推(tui)行節(jie)能技(ji)術。核(he)電站(zhan)作爲(wei)電力(li)行業(ye)，應響(xiang)應國(guo)家号(hao)召，積(ji)極探(tan)尋節(jie)能手(shou)段。本(ben)文主(zhu)要❄️探(tan)讨核(he)電站(zhan)流量(liang)儀表(biao)選型(xing)方面(mian)節能(neng)降耗(hao)的前(qian)景。
一(yi)、核電(dian)廠流(liu)量測(ce)量現(xian)狀
　　核(he)電站(zhan)作爲(wei)一種(zhong)将核(he)能轉(zhuan)化爲(wei)電能(neng)的重(zhong)要設(she)施，其(qi)運行(hang)效果(guo)與國(guo)民經(jing)濟和(he)人們(men)日常(chang)生活(huo)有着(zhe)密切(qie)聯系(xi)。爲了(le)保證(zheng)其運(yun)行效(xiao)率和(he)質量(liang)，節流(liu)裝置(zhi)配差(cha)壓儀(yi)表、 電(dian)磁流(liu)量計(ji) 、 轉子(zi)流量(liang)計 、超(chao)聲波(bo)流量(liang)計、容(rong)積式(shi)流量(liang)計、 旋(xuan)進旋(xuan)渦流(liu)量計(ji) 等各(ge)種各(ge)樣流(liu)量儀(yi)表被(bei)應用(yong)在核(he)電站(zhan)，用以(yi)衡量(liang)核電(dian)🏃🏻‍♂️站相(xiang)關數(shu)據的(de)量變(bian)過程(cheng)和結(jie)果，爲(wei)監測(ce)核電(dian)站運(yun)行提(ti)供科(ke)學的(de)有效(xiao)手段(duan)。在這(zhe)些流(liu)量儀(yi)表中(zhong)，節流(liu)裝置(zhi)中的(de)孔闆(pan)配🌏差(cha)壓儀(yi)表，在(zai)核電(dian)站的(de)流量(liang)測量(liang)中應(ying)🧡用最(zui)爲廣(guang)泛。
二(er)、核電(dian)站孔(kong)闆流(liu)量測(ce)量應(ying)用情(qing)況
　　目(mu)前核(he)電站(zhan)的孔(kong)闆按(an)照機(ji)械等(deng)級分(fen)爲核(he)級和(he)非核(he)級兩(liang)類。核(he)級孔(kong)闆依(yi)據ＲCC－M《壓(ya)水堆(dui)核島(dao)機械(xie)設備(bei)設✊計(ji)和建(jian)造規(gui)則》，對(dui)于‼️制(zhi)造、材(cai)料，焊(han)接和(he)試驗(yan)等方(fang)面與(yu)傳統(tong)機械(xie)設備(bei)的設(she)計要(yao)求存(cun)在一(yi)定區(qu)别，目(mu)的是(shi)爲保(bao)證核(he)電廠(chang)的安(an)全運(yun)行🛀。按(an)照雙(shuang)機組(zu)計算(suan)，目前(qian)核級(ji)孔闆(pan)約有(you)224塊，非(fei)核🧑🏽‍🤝‍🧑🏻級(ji)孔闆(pan)約有(you)75塊。根(gen)據安(an)裝管(guan)道口(kou)徑，孔(kong)闆♍口(kou)徑覆(fu)蓋DN50至(zhi)DN700。測量(liang)介質(zhi)包括(kuo)液✊體(ti)，氣體(ti)和蒸(zheng)汽。介(jie)質設(she)計溫(wen)度在(zai)40℃至316℃，設(she)計壓(ya)力覆(fu)蓋0.2MPa至(zhi)24MPa。
　　與孔(kong)闆配(pei)套使(shi)用的(de)差壓(ya)儀表(biao)，根據(ju)電氣(qi)分級(ji)的不(bu)同，分(fen)爲♈核(he)級🌏儀(yi)表和(he)非核(he)級儀(yi)表;根(gen)據檢(jian)測位(wei)置的(de)不同(tong)，分爲(wei)遠傳(chuan)差壓(ya)😍變送(song)🧡器和(he)就地(di)差壓(ya)表;根(gen)據檢(jian)🔞測目(mu)的不(bu)同，分(fen)爲永(yong)久安(an)裝儀(yi)表和(he)臨🐆時(shi)安裝(zhuang)的試(shi)驗儀(yi)表。
三(san)、孔闆(pan)測量(liang)簡介(jie)和優(you)缺點(dian)
（一）孔(kong)闆測(ce)量簡(jian)介。孔(kong)闆是(shi)在管(guan)道中(zhong)安裝(zhuang)了一(yi)個中(zhong)間爲(wei)圓孔(kong)的節(jie)流件(jian)，迫使(shi)流動(dong)的流(liu)束截(jie)面變(bian)小，流(liu)速加(jia)快，壓(ya)力降(jiang)♋低，與(yu)😍前方(fang)未節(jie)流的(de)流體(ti)壓力(li)形成(cheng)了差(cha)壓🔴，差(cha)壓的(de)開方(fang)與流(liu)量成(cheng)正比(bi)。通過(guo)差壓(ya)儀表(biao)配合(he)，可測(ce)🍓得管(guan)道的(de)流量(liang)。
(二)孔(kong)闆的(de)優點(dian)。孔闆(pan)的優(you)點是(shi)具有(you)大量(liang)測試(shi)數據(ju)，這些(xie)數據(ju)得♋到(dao)了國(guo)際标(biao)準組(zu)織的(de)認可(ke)，無需(xu)實流(liu)💘校準(zhun);其結(jie)構易(yi)于複(fu)制，簡(jian)單、牢(lao)固;應(ying)用範(fan)圍廣(guang)，測量(liang)流體(ti)範圍(wei)廣(液(ye)🙇🏻、氣、蒸(zheng)汽)、一(yi)般生(sheng)産過(guo)程的(de)管徑(jing)、工作(zuo)😍狀态(tai)(溫度(du)、壓力(li))皆可(ke)以測(ce)量。針(zhen)對核(he)電站(zhan)環境(jing)，部分(fen)廠房(fang)存在(zai)輻照(zhao)，而孔(kong)闆材(cai)質爲(wei)金屬(shu)，輻照(zhao)對其(qi)無影(ying)🎯響，因(yin)此孔(kong)闆在(zai)🍉核電(dian)站應(ying)用比(bi)較廣(guang)泛。
(三(san))孔闆(pan)的缺(que)點。孔(kong)闆的(de)缺點(dian)如測(ce)量的(de)重複(fu)性、精(jing)度在(zai)流量(liang)傳感(gan)器中(zhong)屬于(yu)中等(deng)水平(ping);測量(liang)量程(cheng)比窄(zhai)，一般(ban)僅3:1～4:1;有(you)較長(zhang)的🤟前(qian)後直(zhi)管段(duan)長度(du)要求(qiu)，一般(ban)難于(yu)滿足(zu);孔闆(pan)以内(nei)孔銳(rui)角線(xian)來保(bao)證精(jing)度，因(yin)此傳(chuan)感器(qi)對🌈腐(fu)蝕、磨(mo)損、結(jie)垢、髒(zang)污敏(min)感，長(zhang)期㊙️使(shi)用精(jing)度難(nan)以保(bao)證。除(chu)此之(zhi)外，由(you)于存(cun)在節(jie)流孔(kong)，導緻(zhi)壓力(li)損失(shi)大，會(hui)造👄成(cheng)能源(yuan)的額(e)外消(xiao)耗。
四(si)、采用(yong)低壓(ya)損流(liu)量儀(yi)表代(dai)替孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的節(jie)能分(fen)❤️析☎️
(一(yi))孔闆(pan)能耗(hao)費用(yong)。孔闆(pan)的能(neng)耗與(yu)孔闆(pan)造成(cheng)的永(yong)久壓(ya)力🌍損(sun)失有(you)✨關，能(neng)耗計(ji)算公(gong)式［1］爲(wei):
W=(Δω×Q)/η(1)
　　式中(zhong):W—能耗(hao)值，W(瓦(wa));Δω—永久(jiu)壓損(sun)值，Pa;Q工(gong)況下(xia)的體(ti)積流(liu)量值(zhi)，m3/s;η—泵和(he)電🐆動(dong)機的(de)效率(lü)，一般(ban)取0.85。年(nian)能耗(hao)費的(de)計算(suan)公式(shi)［2］爲:
年(nian)能耗(hao)費(元(yuan)/年)=(W/1000)×(運(yun)行時(shi)數/年(nian))×(元/千(qian)瓦小(xiao)時)(2)
(二(er))采用(yong) 超聲(sheng)波流(liu)量計(ji) 替代(dai)孔闆(pan)的節(jie)能分(fen)析。超(chao)聲波(bo)流量(liang)計由(you)于在(zai)管道(dao)中沒(mei)有阻(zu)力⁉️件(jian)，壓力(li)損失(shi)小，相(xiang)對孔(kong)闆均(jun)有較(jiao)小的(de)前後(hou)直管(guan)段要(yao)求，目(mu)前在(zai)核電(dian)廠中(zhong)也有(you)不少(shao)應用(yong)。如替(ti)代孔(kong)闆測(ce)量，可(ke)有效(xiao)降低(di)💞壓力(li)損失(shi)從而(er)減低(di)能耗(hao)。下面(mian)從兩(liang)個典(dian)型流(liu)量測(ce)點分(fen)析超(chao)聲波(bo)替代(dai)㊙️孔闆(pan)的節(jie)能應(ying)用可(ke)行性(xing)。
1.設冷(leng)水公(gong)共環(huan)路入(ru)口流(liu)量測(ce)量WCC021MD。設(she)冷水(shui)公共(gong)環路(lu)入口(kou)流量(liang)儀表(biao)WCC021MD采用(yong)非核(he)級差(cha)壓變(bian)送器(qi)進行(hang)測量(liang)并遠(yuan)傳至(zhi)主控(kong)室指(zhi)示。該(gai)💛測點(dian)的正(zheng)常流(liu)量爲(wei)2216m3/h，孔闆(pan)♊的永(yong)久壓(ya)力損(sun)失約(yue)爲🔴29.2KPa，該(gai)測點(dian)基本(ben)全🏃‍♂️年(nian)均需(xu)運行(hang)，假設(she)電費(fei)爲1元(yuan)/千瓦(wa)小時(shi)，根據(ju)公式(shi)(1)和(2)，該(gai)測點(dian)使用(yong)孔闆(pan)測量(liang)的💞年(nian)能耗(hao)費用(yong)約在(zai)18.5萬元(yuan)。
　　分析(xi)該測(ce)點更(geng)換爲(wei)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)的可(ke)行性(xing)。該測(ce)點的(de)介質(zhi)爲設(she)備冷(leng)卻水(shui)，介質(zhi)的設(she)計壓(ya)力爲(wei)1.35MPa，設計(ji)溫度(du)❄️爲40℃。測(ce)點所(suo)在管(guan)道口(kou)徑爲(wei)DN650，管道(dao)的機(ji)械等(deng)級爲(wei)核級(ji)，需要(yao)考慮(lü)💚抗震(zhen)完♋整(zheng)性。該(gai)測點(dian)的孔(kong)闆布(bu)置在(zai)綠區(qu)。根據(ju)上面(mian)的條(tiao)件分(fen)析，可(ke)考慮(lü)采用(yong)外夾(jia)式超(chao)✨聲波(bo)流量(liang)計，這(zhe)種替(ti)代不(bu)會影(ying)響管(guan)道完(wan)整性(xing)。
　　與 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 相比(bi)，超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)需額(e)外考(kao)慮220VAC供(gong)電，目(mu)前核(he)電廠(chang)采用(yong)🔆的超(chao)聲波(bo)流量(liang)計的(de)功率(lü)都不(bu)大于(yu)30W，爲簡(jian)化分(fen)析，均(jun)按照(zhao)30W計算(suan)，則超(chao)聲波(bo)流量(liang)計年(nian)運行(hang)費用(yong)約爲(wei)⚽270元。因(yin)此，如(ru)将該(gai)測點(dian)流量(liang)測量(liang)由孔(kong)闆改(gai)爲超(chao)聲波(bo)流量(liang)計，每(mei)👈年運(yun)行成(cheng)本将(jiang)節省(sheng)約18萬(wan)元。考(kao)慮初(chu)期的(de)采購(gou)成本(ben)，采購(gou) 外夾(jia)式超(chao)聲波(bo)流量(liang)計 比(bi)采購(gou)差壓(ya)變送(song)器和(he)孔闆(pan)約貴(gui)10萬元(yuan)。一般(ban)核電(dian)廠的(de)儀表(biao)❌使用(yong)時間(jian)爲10年(nian)，因此(ci)綜合(he)考慮(lü)采購(gou)成本(ben)和運(yun)行成(cheng)本，采(cai)用超(chao)聲🚶‍♀️波(bo)流量(liang)計每(mei)年約(yue)可節(jie)省17萬(wan)元。
2.WNC101/202/303CS入(ru)口設(she)冷水(shui)臨時(shi)流量(liang)測量(liang)WCC101/202/203YD。WNC101/202/303CS入口(kou)設冷(leng)水流(liu)量測(ce)量儀(yi)表WCC101/202/203YD爲(wei)臨時(shi)安裝(zhuang)的流(liu)量儀(yi)表，在(zai)平時(shi)正常(chang)運行(hang)的時(shi)候不(bu)使用(yong)，在設(she)備檢(jian)修和(he)定期(qi)試驗(yan)的時(shi)候會(hui)臨時(shi)安裝(zhuang)上進(jin)行測(ce)量。每(mei)個測(ce)點的(de)正常(chang)💘流量(liang)爲450m3/h，孔(kong)闆🌈的(de)永久(jiu)壓☎️力(li)損失(shi)約爲(wei)34.2KPa，測點(dian)基本(ben)全年(nian)均需(xu)運行(hang)，仍假(jia)設電(dian)費爲(wei)1元/千(qian)瓦小(xiao)時，根(gen)據公(gong)式(1)和(he)(2)，每個(ge)測點(dian)使用(yong)孔闆(pan)測量(liang)的年(nian)能耗(hao)費用(yong)約在(zai)4.3萬元(yuan)。
　　由于(yu)該測(ce)點僅(jin)在設(she)備檢(jian)修或(huo)定期(qi)試驗(yan)的時(shi)候才(cai)臨時(shi)安裝(zhuang)使用(yong)，測點(dian)安裝(zhuang)在綠(lü)區，如(ru)考慮(lü)取消(xiao)孔闆(pan)，在需(xu)要使(shi)用時(shi)采用(yong)⭐現場(chang)已有(you)的移(yi)動式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)進行(hang)測量(liang)🤞，無需(xu)額⭐外(wai)設備(bei)采購(gou)費用(yong)，這樣(yang)每個(ge)測點(dian)每年(nian)💘可節(jie)省約(yue)4.3萬元(yuan)。
五、結(jie)語
　　根(gen)據實(shi)例分(fen)析，通(tong)過對(dui)典型(xing)孔闆(pan)測點(dian)進行(hang)選型(xing)替換(huan)，可帶(dai)來🚶可(ke)觀的(de)經濟(ji)收益(yi)，存在(zai)實現(xian)節能(neng)降耗(hao)的應(ying)用前(qian)景🤩。由(you)于流(liu)量☁️儀(yi)表✌️選(xuan)型替(ti)換可(ke)能影(ying)響到(dao)設計(ji)文件(jian)♉、運行(hang)規程(cheng)、配電(dian)、業主(zhu)使♻️用(yong)習慣(guan)等的(de)變化(hua)，如後(hou)續實(shi)施，需(xu)各方(fang)面積(ji)極溝(gou)通🐇，保(bao)證節(jie)能降(jiang)耗應(ying)用💁的(de)順利(li)開展(zhan)。

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