余热锅炉蒸汽流量的温度压力补偿及在DCS系统中的实现方法.pdf

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1、赵万勇，等：余热锅炉蒸汽流量的温度压力补偿及在DCS系统中的实现方法中图分类号：TQ172；TP2文献标识码：B文章编号：1∞7—0389(2014)O“o-04余热锅炉蒸汽流量的温度压力补偿及在DCS系统中的实现方法赵万勇‘，姬洪宇，檀雷，杨万纲，戴宇(中国中材国际工程股份有限公司(南京)，江苏南京211100)摘要：将“IFc一1967公式”用于水蒸汽流量的温度压力补偿，可以保证企业精确测量及统计蒸汽流量和累计用量。利用DCs系统提供的结构化文本编程组态方式，将IFC一1967公式写入到系统，并封装成通用功能块，在Dcs系统中实现了对余热锅炉过热蒸汽流量的准确测量

2、。关键词：蒸汽流量测量；温度压力补偿；DCS编程组态St咖nowtempemtll肛p麟wecompen蛐U∞forw嬲teh翰tb词er柚dtheiInplem蚰tinDCSsyStemZhaoWanyong，JiHongyu．TanLei，YangWangang，DaiYu(SinomaIntemationalEngineeringCo．，Ltd．(Nanjin曲，Jiangsu，2111001Abstr丑ct：Applying”IFC—1967fo珊ula”intempemture—pressurecompensationofsteam玎owcanguarant

3、eeaccumtemeasurementandsta【isticsofsteamflowmteandaccumulativetotalamountforenterprise。Bythestnlcturedtextpro铲ammingcoIl

4、jgurationmodeofDCSsystem，IFC—1967fonnulawaLswrittenintothesystemaJldpackgedtogeneralfunctionblock，whichrealizedaccuratemeasure·mentofsuperheatedste砌nowinDCSsystem．Key

5、words：ste锄nowmeasurement；tempemture—pressurecompensation；DCSpmgmmmingcon69urationO概述在现代生产和生活的各个领域，蒸汽被广泛用做载热工质，是重要的二次能源。提高蒸汽流量计量的精确度，对准确掌握企业能耗水平和能源利用率，提高企业的管理水平和经济效益，都有十分重要的意义。过热蒸汽流量的测量常常采用的测量仪表有标准节流孑L板流量计、涡街流量计、均速管流量计等。下面以标准节流孔板为例，介绍蒸汽流量测量过程中的温度压力补偿及在DCS系统中的实现。以往蒸汽流量测量中，除需安装节流孔板流量计以外，还需

6、配备差压仪表作为变送单元，流量智能积算仪作为显示单元，并由积算仪送出标准信号(如4～20mA电流值)至DCs系统，为DCs系统流量显示及统计提供依据，如图1所示。随着Dcs系统的成熟和不断发展，为提高测量精度，节约成本，以往由智能流量积算仪进行的蒸汽流量温度压力补偿及计算功能，目前倾向于在Dcs系统中完成。这就需要丫』m‘丫一陌⋯⋯“．一60一图1配备流量积算仪的蒸汽流量测量系统在DCS系统中建立精确合理的蒸汽流量温度压力补偿模型。1过热蒸汽流量的计算1．1节流式差压流量计测量蒸汽的质量流量公式节流式差压流量计测量工质流量的一般表达式为⋯：旷荤×南卅2厮(1)式中：g

7、。一质量流量，kg，s；C一流出系数；el一可膨胀系数；d一工作条件下节流件的开孔直径，m；△户一差压，Pa；』D1一节流件正端取压口平面上的流体密度，kg，m3；p一直径比。其中，p和d为常数，C和￡·在一定范围之内也可看做常数旺】，孔板流量计生产商会在孔板计算书中提供这些参数。因此(1)式可简化成：q。=尼胚鬲(2)由(2)式可知，蒸汽的质量流量是密度和差压的函数。差压信号可以由标准孔板流量计测量并由差压变送器变送成标准信号，作为Dcs系统计算依据。因此，要准确的测量蒸汽质量流量，就需要尽可能精确获取工作状态下的蒸汽密度。表l是水泥窑余热发电系统常用的蒸汽参数变化

8、范围，可知蒸汽的密度有很大的变化。要获得准确的蒸汽流量数值，必须建立精确可靠的蒸汽密度计算模型，由蒸汽流量水淀工轾型些赵万勇，等：余热锅炉蒸汽流量的温度压力补偿及在Dcs系统中的实现方法表1过热蒸汽密度表(部分)压力蒸汽密度，(kg·m。3)MPa150℃190℃230℃270℃3lO℃330℃350℃370℃的温度压力补偿转化为对蒸汽密度的温度压力修封装了通用功能块，不论是饱和蒸汽还是过热蒸汽，正。文献【3】根据IAPwS一1997系列公式，拟合了计只需将蒸汽工作状态下的温度压力输入到功能块算饱和蒸汽在工业锅炉压力范围内的密度模型，计中，即可获得该