1、火電廠中的儀表和閥門的節(jié)能 熱力發(fā)電廠是電能生產(chǎn)企業(yè)，也是耗能大戶。熱力發(fā)電廠的節(jié)能，對響應國家節(jié)能號召及提高企業(yè)經(jīng)濟效益極其重要。儀表在熱力發(fā)電廠中與能耗緊密相關:一方面由于儀表與工作介質接觸不可避免地產(chǎn)生各種阻力及其他影響，使工作能耗增加;另一方面由儀表組成的控制系統(tǒng)工作得好壞直接影響電廠的能耗和安全生產(chǎn)。在熱力發(fā)電廠中與介質接觸產(chǎn)生阻力的儀表主要有:1，自各種原理的流量計:節(jié)流式流量表如給水流量表、主汽流量表、凝結水流量表(測量元件采用標準孔板或噴嘴)、送風流量表(測量元件使用文丘里管或雙重文丘里管)；速度式流量表如一次風量表(測量元件使用標準靠背管)。這幾種流量計工作時均會產(chǎn)生壓力損失

2、，低的幾kPa,高的達幾MPa。2，各種調(diào)節(jié)閥、擋板:調(diào)節(jié)閥、擋板的阻力損耗隨其開度的變化而變化，對調(diào)節(jié)閥來說壓損有時高達6 MPa至7MPa。一節(jié)流式流量表的節(jié)能 節(jié)流式流量表在熱力發(fā)電廠中應用最廣泛，占90%左右。節(jié)流式流量表是根據(jù)節(jié)流原理來測量流體流量的儀表。節(jié)流是流體力學中的一種普遍現(xiàn)象，當流體流過管道中急驟收縮的局部時，會產(chǎn)生降壓增速現(xiàn)象。流體速度越大則流量越大，節(jié)流降壓也越大，因而節(jié)流現(xiàn)象可以用于流體流量的測量。當流體流經(jīng)節(jié)流裝置中的節(jié)流件時在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓 p，此差壓與流經(jīng)節(jié)流件流體的流量qm存在如下理論關系: （式1）式中k一與節(jié)流件有關的系數(shù)。 由于實際流體流經(jīng)節(jié)流件時要

3、克服竹徑突然變細而產(chǎn)生的摩擦阻力及其他損耗，流體通過節(jié)流件后流體的靜壓力并不能完全恢復，因而要產(chǎn)生一定的節(jié)流損耗（節(jié)流損失）。此損耗與流量系數(shù)a、直徑比及此節(jié)流件差壓刻度的上限pmax有如下關系: (式2) 根據(jù)(式 2)式可以得到節(jié)流式流量表的三種節(jié)能方法: 1提高節(jié)流裝置的值直徑比與是密切相關的，值越大，壓力損失就越小，越有利于節(jié)能。值的理論取值范圍:對角接取壓標準孔板為0. 220 0. 800;對法蘭取壓標準孔板為0. 100 0. 750;對角接取壓標準噴嘴為0. 320 0. 800。在以前的應用中，從變送器的性能以及保證節(jié)流元件流量系數(shù)穩(wěn)定時的雷諾數(shù)兩方面來考慮的取值范圍，一般為

4、0. 4 0. 5。在日前技術水平下，這個數(shù)值取得過小。一方面低差壓、高量程比、高精度、智能型的變送器在熱力發(fā)電廠中的應用己相當普遍;另一方面熱力發(fā)電廠的生產(chǎn)工況相對是穩(wěn)定的，正常運行時的流量變化范圍不會超過額定值70%一100%。在此范圍內(nèi)流體的雷諾數(shù)變化很小且遠高于臨街雷諾數(shù)，因而的值取大一點不會影響流量裝置的正常工作，相反節(jié)能效果卻非常明顯。據(jù)估算值每增加0. 1，節(jié)流裝置的節(jié)流壓降將減少10%左右。2降低節(jié)流裝置流量上限所對應的差壓值pmax 由(式2)知:降低節(jié)流裝置流量上限所對應的差壓值pmax節(jié)能效果同樣明顯。現(xiàn)在熱力發(fā)電廠所使用的差壓變送器都是智能型的，它具有高精度、高量程比、

5、高靜壓、低差壓、高智能化等優(yōu)點。當智能型變送器配節(jié)流裝置用于測量流體流量時，流量上限所對應的差壓值pmax可取得很小，可以為幾kPa。這相對以前的幾百kPa而言節(jié)能效果很明顯。3選用低壓損或無壓損的節(jié)能儀表渦街流量計、均速管流量計、彎管流量計(上述三種均屬于低壓損儀表)、超聲波流量計、電磁流量計(這兩種屬于無壓損儀表)。在生產(chǎn)流程允許及資金充足的情況下，應優(yōu)先選用低壓損或無壓損的節(jié)能儀表，它們的節(jié)能效果更加明顯，如均速管流量計與孔板流量計均是基于節(jié)流原理測量流量的，在測量同一流量時均速竹產(chǎn)生的壓差為孔板的5%以下，其壓損為孔板的1/ 50以下。且均速管的壓損隨著管道直徑的增大，其壓損占滿刻度差

6、壓的百分比迅速降低。一般均速管的連續(xù)能量損耗與節(jié)流孔板相比可減少95%以上。二調(diào)節(jié)閥的節(jié)能1降低調(diào)節(jié)閥的閥阻比S值調(diào)節(jié)閥在控制系統(tǒng)中卞要有兩個功能:一個是用調(diào)節(jié)閥本身的特性匹配系統(tǒng)的靜態(tài)特性;另一個是通過改變調(diào)節(jié)閥的阻力，改變管道阻力特性從而改變水泵的工作點，達到改變給水流量的日的。 為了保證系統(tǒng)調(diào)節(jié)質量，要求調(diào)節(jié)閥具有一定的流量特性，但調(diào)節(jié)閥廠家提供的流量特性曲線是固有流量特性(在調(diào)節(jié)閥兩端壓降不隨流量變化的情況下獲得的)。實際工作中隨著流量的增加，管道的阻力增大，調(diào)節(jié)閥兩端的壓降減小，調(diào)節(jié)閥的工作流量特性偏離固有流量特性，產(chǎn)生畸變。為了保證調(diào)節(jié)質量就需要限制畸變，而畸變的程度與調(diào)節(jié)閥的閥阻

7、比S有關(所謂調(diào)節(jié)閥的閥阻比S就是調(diào)節(jié)閥全開時的壓降與竹路總壓降之比)。S值越大調(diào)節(jié)閥的工作流量特性就越接近于固有流量特性(S=1就等于固有流量特性),S值越小調(diào)節(jié)閥工作時畸變越大。日前選用的調(diào)節(jié)閥的原則是:先不考慮調(diào)節(jié)閥實際存在的畸變，選擇所需的流量特性，然后為防止出現(xiàn)過大的偏差，再把S值提高以便把畸變限制在一定范圍內(nèi)(即按高S值運行原則設計)。 降低調(diào)節(jié)閥壓降的方法有兩種:使用專門設計的低S值的調(diào)節(jié)閥及使用常規(guī)調(diào)節(jié)閥加數(shù)字調(diào)節(jié)器或函數(shù)發(fā)生器，利用數(shù)字調(diào)節(jié)器或函數(shù)發(fā)生器對調(diào)節(jié)閥的S值進行畸變補償，使調(diào)節(jié)閥可以在很高的開度下運行。 利用常規(guī)的調(diào)節(jié)閥，通過數(shù)字調(diào)節(jié)器或函數(shù)發(fā)生器對調(diào)節(jié)閥的流量特性

8、進行綜合補償，使調(diào)節(jié)閥可以工作在很高的開度下，節(jié)能效果也很明顯。利用數(shù)字調(diào)節(jié)器或函數(shù)發(fā)生器對調(diào)節(jié)閥的S值進行畸變補償?shù)乃悸肥?在選擇調(diào)節(jié)閥流量特性時就以發(fā)生畸變后的實際流量特性作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的流量特性，來確定閥門的固有流量特性。利用數(shù)字調(diào)節(jié)器或函數(shù)發(fā)生器算出安裝條件下各流量特性所對應的固有流量特性，就可以保證調(diào)節(jié)品質，不需要人為地提高S值。降低了對S值的要求，也就降低了閥門全開時的壓降，降低了調(diào)節(jié)閥的基本節(jié)流損失，達到節(jié)能日的。這種方法對閥門沒有特殊要求，可利用常規(guī)的調(diào)節(jié)閥，目對補償?shù)男薷暮莒`活，遇到流量特性選擇不準確或計算偏差等情況時，修正軟件就可彌補，不需要對硬件設備作任何修改。2采用變

9、頻器實現(xiàn)閉環(huán)控制 日前電廠的控制系統(tǒng)基本上可以分為兩種:一種是連續(xù)調(diào)節(jié)方式如汽包水位調(diào)節(jié)，使用變送器、調(diào)節(jié)器加調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)對汽包水位的連續(xù)控制;另一種是斷續(xù)調(diào)節(jié)方式，如為了保證給水泵有最低的安全流量，在給水泵出日設計了再循環(huán)門，利用再循環(huán)門的調(diào)整來滿足給水泵最低流量要求。為了保證凝結水泵正常工作所需的汽蝕余量，凝結水泵出口也設有再循環(huán)門，以便通過調(diào)整再循環(huán)門維持凝汽器水位，從而保證凝結水泵有足夠的汽蝕余量。這兩種控制方案的共同缺點:采用了耗能的變阻力元件不夠經(jīng)濟;為了配合調(diào)節(jié)閥工作，泵的選擇要求有一定的余量，以適應負荷的變化;系統(tǒng)復雜、操作繁瑣，安全性差。隨著電力電了技術的發(fā)展，高效節(jié)能的變頻器得到廣泛應用，利用高性能變頻器可以組成理想、經(jīng)濟的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)的優(yōu)點:非接觸、無阻力式安裝;利用變頻器控制泵的轉速，直接控制泵的流量;省去了調(diào)節(jié)閥