流量計計量偏差分析及改造

吳秋里

（福建晉江天然氣發電有限公司，福建晉江362251）

流量計計量偏差分析及改造

吳秋里

（福建晉江天然氣發電有限公司，福建晉江362251）

電廠S109FA型機組化學水兩處流量計在運行中產生偏差，造成測量不準確的原因是輸水不滿管，在流量計前端增加管徑為DN50 mm的排氣管，保持24 h的全開狀態，排氣管安裝的高度所對應的靜壓力≥供水壓力，以確保在排氣管無水排出時說明管道內的空氣已排盡。改造后兩處流量計數值相符且測量準確可靠。

S109FA型機組；化學水；流量計偏差；改造

0 引言

某電廠4套（4×350 MW）燃氣-蒸汽聯合循環發電機組使用的化學水原水來自泵站抽取的湖水，通過2根管道向電廠供水，供水管為DN250 mm，長度約6 km。泵站的出口安裝3臺上海創冠CGD-150（DN150 mm）型流量計（圖1），電廠原水池進口安裝2臺E+H 50W2F-UDOA1AC1AAAA（DN250 mm）型流量計（圖2）。泵站改造后，由3條支管道分別供水，3條支管道通過連通管后引2根管供水，一般情況下只啟動1臺支管道泵，通過連通管后單管向電廠供水，即可滿足用水需求。供水過程中，由于電廠流量計平均每小時累計流量是泵站流量值的1/2，計量偏差給雙方的經營核算造成了較大的影響。

圖1 泵站出口流量計安裝簡圖

圖2 電廠原水池進口流量計現場安裝簡圖

1 流量計量偏差

2016年1月初，泵站改造完畢，通知電廠按照新流量計數據結算。2016年2月初，雙方核算時發現電廠流量計當月累積流量是泵站當月累積流量值的1/2，泵站稱流量計在改造時更新且校驗合格，誤差在允許范圍內；電廠相關人員也對流量計進行了檢查，未發現表的設置參數有問題。考慮到該流量計已投運數年，流量計測量元件可能老化，于2016年3月更新流量計并送計量院檢驗合格。更新流量計后又進行了1個月的比對，同樣存在較大的偏差。

2 原因分析

泵站供水泵出口管道（DN250 mm）改為DN150 mm，由DN150 mm轉為DN250 mm供水，懷疑是供水線路長和管徑加粗造成管道積有空氣，不滿足流量計測量條件。

開啟空管檢測功能，流量計空管報警，將流量計前端閥門全開，后端閥門開度緩慢降低，以增加背壓，但流量計依舊顯示空管報警，后端閥門開度緩慢降低，最后將為10%，以增加背壓，但流量計依舊顯示空管報警。管道內不滿管，引起測量不準確。針對現場工況，利用流量計后端的1個關閉的手動閥，將其改造成排氣閥門，將手動閥開啟后，管道內大量氣體被排出，流量計經約1 h的排氣后，開啟空管檢測，基本能不再發生空管報警。經過幾個小時的觀察，流量計工況穩定正常。臨時解決空管報警問題后，進行測量數據比對。

（1）第一次校準流量（2016年5月13日）。供水方式是關閉進2號原水池的進水閥，水只進入到1號原水池且只進不出，水通過聯絡管進入到1號原水池，聯絡門的開度在閥門1/3處，1號原水池進水閥開度10%，流量數據見表1。

表1 2016.5.13校準對比流量數據

以上測量電廠流量計瞬時流量穩定在74 t/h左右，龍湖泵站流量計瞬時流量穩定在90 t/h左右。數據顯示，15:30-17:30電廠流量計累計讀數為145 t，1號原水池累積進水146 t，泵站表計累積171 t；17:30-19:30電廠流量計累計讀數為145 t，1號原水池累積進水148 t，泵站表計累積180 t；19:30-21:30電廠流量計累計讀數為152 t，1號原水池累積進水157 t，泵站表計累積175 t。以上6 h電廠流量計累積讀數442 t，原水池實際累積451 t，泵站累積526 t。

當泵站流量控制在90 t/h時，電廠流量計始終可以保持在滿管狀態，從以上6 h的累積讀數看，電廠流量計的累積量更接近于原水池實際進水量，泵站流量計值明顯高于原水池實際進水量。

（2）第二次校準流量（2016年5月14日）。供水方式是關閉進1號原水池的進水閥和聯絡門，水只進入到2號原水池且只進不出，2號原水池進水閥的開度在10%，具體數據見表2。

表2 2016.5.14校準對比流量數據

數據顯示，9:40-11:40電廠流量計累計讀數為186 t，1號原水池累積進水238 t，泵站表計累積247 t；11:40-13:40電廠流量計累計讀數為180 t，1號原水池累積進水220 t，泵站表計累積230 t；13:40-15:40電廠流量計累計讀數為165 t，1號原水池累積進水250 t，泵站表計累積231 t。

當泵站流量控制在122 t/h時，電廠流量計不能始終保持在滿管狀態，電廠流量計不間斷地報空管報警，從以上6h的累積讀數看，由于不滿管，電廠流量計的累積量比實際進水量偏低，泵站流量計接近于原水池實際進水量。

（3）第三次校準流量（2016年5月15日）。計劃從2個池同時進水進行測量，將1號原水池進水閥和2號原水池進水閥的開度都控制在10%，由于現場實際需要制水，無法讓2個池的水都只進不出從而進行實測進池的累積量，所以只能觀察表計有沒有空管報警且測量穩定，具體測量步驟：①泵站出口流量穩定在90 t/h時，只向1號池供水，1號原水池進水閥開度在10%，供水2 h內沒出現空管報警且測量穩定，緩慢將2號原水池進水閥的開度控制在10%，流量計間斷性的出現空管報警且讀數波動很大，無法進行準確計量。②通知泵站提高出口流量，最終能穩定在122 t/h，按照步驟①的方式進行測試，但只向1個池供水時都出現間斷性的空管報警且讀數波動很大，同時向2個池供水時且進水閥控制在10%，連續6 h的測量，流量計間斷性的出現空管報警且讀數波動很大。

從以上測量數據分析得知，流量計工作正常，測量不準確由輸水不滿管引起。由于泵站與現場距離較遠，泵開啟后流量的傳輸過程＞0.5 h，2臺表之間的瞬時流量有滯后，不能作為比較的判據，一段時間的累積流量可以作為比對。如果排氣管道無法達到排氣要求，流量計不能準確測量。

3 改造方案

在流量計前端增加管徑為DN50 mm的排氣管，保持24 h的全開狀態，排氣管安裝的高度所對應的靜壓力≥供水壓力，以確保在排氣管無水排出時說明管道內的空氣已排盡，具體改造見圖3。

改造完畢后，排空閥保持全開，原水池進水閥全開（不必控制在10%），流量計不報“空管報警”，先通過A管道單管供水，通過測量數據比對，雙方累積流量能夠基本吻合，誤差在允許范圍內，測量時間為2016年5月27日，流量數據見表3。

圖3 改造后管道及流量計示意圖

表3 改造后校準對比流量數據

通過B管道單管供水，通過測量數據比對，雙方累積流量能夠基本吻合，誤差在允許范圍內，測量時間為2016年5月28日，流量數據見表4。

表4 2016.5.28校準對比流量數據

通過A和B管道雙管供水，通過測量數據比對，雙方累積流量能夠基本吻合，誤差在允許范圍內，測量時間為2016年5月29日，流量數據見表5。

表5 2016.5.29校準對比流量數據

表5所列的為流量計管路進行改造后的計量數據，這些數據中在具有同比條件的兩處或多處可以得到相互印證，說明計量值準確。

4 結語

在燃氣輪機發電廠，當有同比條件的兩表或多表的讀數超過它們精度的允許偏差時，應引起運行和檢修人員的足夠重視，這不僅是測量準確與否的問題，還關系到發電廠的經濟效益，甚至關系到設備運行狀況是否安全、正常。因此，有關人員要仔細關注表計測量的條件及現場的具體工況，認真查找出發生該情況的切實原因，提出對應的改造方案，確保發電廠的安全、經濟運行。

〔編輯李波〕

TM611.3

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.30