摘要(yao):針對某300MW9C臨(lin)界國産機(ji)組給水流(liú)量計 算中(zhōng)存在的問(wèn)題進行了(le)闡述，計算(suàn)結果偏大(da)的原🈲因🈚，并(bìng)提🌍出了通(tong)用的簡化(huà)計算公式(shì)。經處理後(hou)，計算精度(dù)能夠🥰滿足(zú)現場要求(qiú)，又便于在(zai)DCS中實施.
　　給(gěi)水流量作(zuo)爲大型機(jī)組運行中(zhong)的主要測(cè)量流量，直(zhí)接💰參與汽(qi)包水位自(zì)動調節。另(lìng)外，随着對(dui)機組經濟(ji)性的日益(yì)重視，許⛱️多(duō)機組的性(xing)能監測系(xi)統采用了(le)DCS中的給水(shui)流量對機(ji)組的性能(néng)進行在線(xian)計算。這些(xie)因素，都對(dui)DCS中給水流(liu)量的精度(du)提出了很(hen)高的要⛹🏻‍♀️求(qiú)。
1問題的提(ti)出
　　國内某(mou)300MW亞臨界機(ji)組投運後(hòu)，給水流量(liàng)顯示一直(zhi)偏⛱️大。給👣水(shui)流🙇‍♀️量在250MW負(fu)荷時，顯示(shi)值達到了(le)960t/h左右，甚至(zhi)高于300MW負荷(hé)設計流量(liang)920.67t/he
　　在該機組(zu)進行性能(neng)試驗期間(jiān)，對給水流(liu)量進行了(le)測試，得到(dào)了如下的(de)測試數據(jù):給水壓力(lì).18.5MPa;給水溫度(dù)，265℃;給水測量(liang)🔴元件💋:長徑(jing)流量噴嘴(zui);給水流量(liang)差壓:66kPa。
　　查該(gai)流量噴嘴(zui)設計計算(suan)數據如下(xia):管道内徑(jìng):305.6mm;節流件内(nèi)徑:172.02mm;工作壓(ya)力:24.1MPa;工作溫(wēn)度:178.5℃;刻度流(liu)量:1500t/h;差壓上(shàng)限:160kPa。
　　根據上(shang)述流量噴(pen)嘴的數據(jù)，依據GBT2624.3中提(tí)供的流量(liàng)噴嘴中㊙️流(liú)量計算公(gong)式對給水(shui)流量進行(hang)了計算，得(de)到給水🌍流(liu)量爲905.511/h，而DCS中(zhong)顯示流量(liang)爲976.72t/h.DCS中顯示(shi)流量偏大(dà)約72t/h。
2流量計(ji)算偏差大(da)的原因分(fèn)析
2.1DCS中流量(liang)計算公式(shì)的推導
　　根(gen)據GBT2624.3中提供(gong)的流量噴(pēn)嘴中流量(liàng)的計算公(gong)式:

　　式中，C爲(wèi)噴嘴流出(chū)系數（該系(xi)數由标準(zhǔn)中提供的(de)計算👣方法(fǎ)得到）；e爲流(liu)體的膨脹(zhang)系數；d爲運(yùn)動狀态下(xià)噴嘴喉部(bù)直徑，m;AP爲❤️噴(pēn)嘴差壓，Pa;pf爲(wei)實測介質(zhi)的密度，kg/m3;爲(wei)實際運行(háng)狀态下的(de)噴嘴喉部(bù)直🔆徑與管(guǎn)道直徑之(zhī)比.
　　DCS計算中(zhong)，考慮實際(jì)運行狀态(tai)下流量計(jì)算公式中(zhōng)C,d,與噴嘴設(shè)計中取值(zhí)相同，則實(shi)際流量計(jì)算可轉化(huà)爲:
d,與噴嘴(zuǐ)設計中取(qǔ)值相同，則(zé)實際流量(liang)計算可轉(zhuǎn)化爲:

　　式中(zhong)，帶角标“max”的(de)q,Op,pf表示流量(liang)噴嘴的刻(ke)度流量、差(chà)壓上❤️限及(ji)🏃設計工⁉️作(zuò)參數下(對(duì)應于刻度(dù)流量)的密(mì)度。不帶角(jiao)标的❤️表示(shì)💁實際的流(liú)量、差壓及(ji)密度。
2.2現場(chang)DCS中的流量(liang)計算過程(chéng)及存在的(de)問題
　　經檢(jiǎn)查，現場DCS中(zhong)的流量計(ji)算采用了(le)上述公式(shi).在密度☁️修(xiu)正中，通✨常(cháng)情況下認(rèn)爲，液體的(de)密度基本(běn)隻與溫度(du)有關。DCS中常(chang)采用以下(xia)公式修正(zhèng):

式中，tmax及t分(fèn)别表示流(liú)量噴嘴的(de)設計工作(zuò)溫度及實(shí)際工作溫(wen)度.
經檢查(cha)，實際DCS中流(liú)量計算公(gōng)式爲:

　　由此(ci)可見，DCS計算(suan)中tmax取值爲(wei)280℃，而設計噴(pēn)嘴工作溫(wen)度中取🎯值(zhi)爲178.51C，因此導(dǎo)緻計算結(jie)果必然偏(piān)大。
　　将DCS計算(suan)中t~取值改(gǎi)爲178.5'C，并重新(xin)計算後，得(dé)到的結果(guo)爲882.58t/h.與依🍓據(jù)标準計算(suan)公式得到(dao)的結果仍(réng)然有較大(dà)的偏差。結(jié)果比較🐉如(rú)表1所示:

2.3流(liú)體流量計(ji)算中密度(dù)修正的改(gǎi)進
　　實際上(shang)，在上述修(xiū)正公式中(zhong)，假設液體(tǐ)的密度與(yu)液體的絕(jue)對溫度成(chéng)反比，本身(shēn)即存在較(jiao)大的誤差(chà)。以300MW亞臨界(jie)機組正常(cháng)運🏃‍♂️行中給(gei)水壓力18MPa爲(wei)例，計算不(bú)同給水溫(wēn)度下的密(mì)度修正系(xì)數，如表2所(suǒ)💯示.

　　由表2中(zhong)數據可以(yǐ)看到，在相(xiàng)同溫度下(xia)(如給水溫(wēn)度265℃時🌈)，采用(yong)上述密度(dù)修正經驗(yàn)公式計算(suàn)出的結果(guǒ)比實際值(zhí)偏小.
　　由于(yú)水的物理(lǐ)性質的複(fu)雜性，給水(shuǐ)的密度除(chú)與給⭐水溫(wēn)⭐度有關🤩外(wài)，還與給水(shuǐ)壓力存在(zài)一定關系(xì)。因此☂️提出(chū)下列流量(liàng)📱計算📧中密(mi)度修正改(gǎi)進方法:
(1)首(shou)先，根據噴(pen)嘴的設計(ji)工作壓力(li)，計算不同(tong)給水溫❤️度(dù)下的密💘度(du)🌏變化，并轉(zhuǎn)化爲修正(zhèng)系數。最終(zhong)得到溫度(dù)與📞密度修(xiū)正系數🤩對(dui)應表(或拟(ni)合函數.}t))o
(2)根(gen)據噴嘴的(de)設計工作(zuo)溫度，計算(suàn)不同給水(shui)壓力下的(de)密㊙️度變化(huà)，并轉化爲(wei)修正系數(shù)。最終得到(dào)壓力與密(mi)度修正🏃‍♂️系(xi)數對應👄表(biao)(或拟合函(hán)數.11p))
(3)根據下(xià)列公式計(jì)算:

式中，f(t)表(biǎo)示實際給(gei)水溫度下(xià)的密度修(xiu)正系數，|(p)表(biǎo)示實際給(gěi)🥵水壓力下(xia)的密度修(xiu)正系數。
2.4流(liu)量改進計(ji)算方法的(de)應用
根據(jù)前述改進(jìn)方法，對給(gei)水流量重(zhong)新進行了(le)計算。
首先(xian)，計算溫度(du)與密度修(xiū)正的函數(shù)。基于24MPa設計(jì)工作壓力(lì)的數據如(rú)表3所示。
其(qí)次，計算壓(ya)力與密度(du)修正的函(hán)數。基于178.5℃設(shè)計工作🥵溫(wēn)度的數據(ju)如表4所示(shì)。
最後，根據(jù)實際給水(shuǐ)壓力、給水(shui)溫度采用(yong)兩個函數(shù)分别計算(suan)出密度修(xiū)正系數，并(bìng)進行流量(liàng)計算。數據(ju)💚如表5所示(shi).



　　由計算結(jié)果可以看(kan)到，采用改(gǎi)進後的計(ji)算方法得(dé)到計算結(jie)⭐果與國際(jì)計算結果(guo)非常接近(jin)，能夠滿足(zu)現場💘精度(dù)要求。
3.結論(lun)
(])對國内某(mǒu)300MW亞臨界機(ji)組DCS給水流(liu)量計算中(zhong)的問題進(jìn)行了闡述(shu)，對💯引起給(gei)水流量計(ji)算偏差的(de)原因進行(hang)了分🈲析。
(2)計(ji)算表明，通(tong)常采用的(de)給水溫度(dù)修正計算(suàn)公式，在實(shi)際運㊙️行溫(wen)度與流量(liang)測量元件(jiàn)的設計工(gong)作溫度偏(piān)差較大⭐時(shí)，會産生較(jiao)大的計算(suàn)偏差。僅當(dāng)設計工作(zuo)溫度與實(shí)際運行溫(wen)度比較接(jie)近時，計算(suàn)才能得到(dào)相對準确(què)的結果。
(3)提(tí)出了一種(zhǒng)考慮實際(ji)給水壓力(lì)與給水溫(wēn)度的密度(du)修🔆正方法(fǎ)，在任意實(shí)際運行參(can)數下，可以(yǐ)得到與理(lǐ)論計算公(gōng)式偏差❗很(hěn)小的計算(suàn)結果，既能(neng)夠滿足實(shi)際工程精(jing)度需要，又(you)便于在DCS中(zhong)實施⚽。

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