摘(zhai)要:冶煉(lian)廠測量(liang)蒸汽時(shi)多選用(yong)渦街流(liu)量計 ，而(er)渦街流(liu)量計輸(shu)出多爲(wei)體積流(liu)量,不方(fang)便進行(hang)能源統(tong)計熱⛹🏻‍♀️力(li)計算。根(gen)據貴煉(lian)廠現有(you)設備，通(tong)過DCS對渦(wo)街流量(liang)計的輸(shu)出數據(ju)計算轉(zhuan)換成顯(xian)示質量(liang)流量輸(shu)出，在不(bu)更換設(she)備的情(qing)況下,可(ke)以獲得(de)能源統(tong)計所需(xu)要的質(zhi)量單位(wei)，便于能(neng)源統計(ji)熱力計(ji)算。
1引言(yan).
　　冶煉廠(chang)内測量(liang)蒸汽流(liu)量大部(bu)分使用(yong)的是羅(luo)斯蒙特(te)公🔅司的(de)渦街流(liu)量計，其(qi)測量不(bu)帶溫壓(ya)補償功(gong)能📞，輸出(chu)🎯結果爲(wei)蒸汽體(ti)積流量(liang),無法直(zhi)接輸出(chu)質量流(liu)量信号(hao)。而根據(ju)國家規(gui)定，能源(yuan)統計熱(re)力方面(mian)，其計🐕算(suan)方法是(shi)根據鍋(guo)爐出口(kou)蒸汽和(he)熱水的(de)溫度壓(ya)力在焓(han)熵圖(表(biao))内查得(de)每千♊克(ke)的熱焓(han)減去給(gei)水(或回(hui)水)熱焓(han)，乘上鍋(guo)爐實際(ji)産出的(de)💰蒸汽或(huo)熱水數(shu)量(流量(liang)表讀出(chu))計算。其(qi)簡單的(de)換算方(fang)式爲:1t标(biao)煤産29302/(2802--436)=12.38t蒸(zheng)汽是按(an)照100%熱效(xiao)率得出(chu)的(實際(ji)上是不(bu)可能的(de))，其所需(xu)的是質(zhi)量單位(wei)。爲此，将(jiang)🔴渦街流(liu)量計1輸(shu)出體積(ji)流量😘信(xin)号轉換(huan)成質量(liang)流量是(shi)有必要(yao)的。
2渦街(jie)流量計(ji)原理.
　　測(ce)量蒸汽(qi)用主要(yao)用渦街(jie)流量計(ji)測量(21。渦(wo)街流量(liang)計是根(gen)💯據🍓卡門(men)(Karman)渦街原(yuan)理研究(jiu)生産的(de)測量氣(qi)體、蒸汽(qi)📧或液體(ti)的體積(ji)流量、标(biao)況的體(ti)積流量(liang)或質量(liang)流量的(de)體積流(liu)量計。如(ru)圖1,在流(liu)體前進(jin)的方向(xiang)上放置(zhi)-一個非(fei)流線型(xing)的物體(ti)💜，在一定(ding)的條件(jian)下可以(yi)在物體(ti)後面得(de)到穩定(ding)的漩渦(wo)列☁️，通過(guo)測量出(chu)漩渦列(lie)的頻率(lü)就可以(yi)得到流(liu)體的速(su)度從而(er)得到其(qi)體積流(liu)量。
　　随着(zhe)時代的(de)發展，目(mu)前的渦(wo)街流量(liang)計都能(neng)輸出質(zhi)量流量(liang)🔱，隻是根(gen)據廠家(jia)型号不(bu)同，有的(de)渦街流(liu)量計内(nei)置溫壓(ya)補償裝(zhuang)置，儀表(biao)内部就(jiu)能進行(hang)體積1質(zhi)量轉換(huan)，能顯示(shi)輸出質(zhi)量流量(liang)到系統(tong)中;不帶(dai)溫度補(bu)償的渦(wo)街流量(liang)計，隻能(neng)通過在(zai)流量計(ji)中設置(zhi)固定的(de)工況介(jie)質密度(du)來實現(xian)固定補(bu)償将🔴體(ti)積流量(liang)轉換爲(wei)質量流(liu)量後輸(shu)出。
 
3公式(shi)原理.
　　理(li)論_上介(jie)質的質(zhi)量流量(liang)等于體(ti)積流量(liang)與密度(du)的⛱️乘積(ji)，如果使(shi)用不具(ju)有溫度(du)補償功(gong)能的渦(wo)街流量(liang)計測量(liang)流🏃🏻量，同(tong)時又要(yao)得到質(zhi)量流量(liang)，需要通(tong)過在流(liu)量計中(zhong)設置固(gu)定的工(gong)況介質(zhi)密度來(lai)實現固(gu)定補償(chang)将體積(ji)流量轉(zhuan)換爲質(zhi)量流量(liang)後輸出(chu)，或者流(liu)量計輸(shu)出體積(ji)流量，在(zai)DCS中輸人(ren)固定的(de)密度進(jin)行補償(chang),從而得(de)到❌介質(zhi)的質量(liang)流量。但(dan)由于負(fu)荷的變(bian)化，飽和(he)蒸汽壓(ya)力可能(neng)存在大(da)幅波動(dong)，采用這(zhe)種方式(shi)得到的(de)質量流(liu)量，與實(shi)際流量(liang)會有較(jiao)大的偏(pian)差。
　　根據(ju)經驗公(gong)式，飽和(he)水蒸汽(qi)密度與(yu)壓力及(ji)密度的(de)關系(4)如(ru)表2。
　　根據(ju)工廠正(zheng)常生産(chan)時，低壓(ya)鍋爐房(fang)給工藝(yi)蒸汽壓(ya)力不會(hui)低于0.2MPa不(bu)會高于(yu)1.6MPa。在這個(ge)壓力範(fan)圍取5個(ge)點根據(ju)公式計(ji)算，參照(zhao)對應表(biao)确認精(jing)度，見表(biao)3。
 
　　經确認(ren)，壓力越(yue)低則相(xiang)對誤差(cha)越大。從(cong)圖2中可(ke)以看出(chu)，工廠正(zheng)🛀🏻常生産(chan)時在這(zhe)區間内(nei)的均相(xiang)對誤差(cha)在允許(xu)範圍⛷️之(zhi)内。
 
4DCS編程(cheng)
　　一般情(qing)況下，蒸(zheng)汽的質(zhi)量流量(liang)隻考慮(lü)壓力或(huo)者溫度(du)補償之(zhi)中的一(yi)種，飽和(he)蒸汽就(jiu)隻用當(dang)前壓力(li)下的密(mi)度就行(hang)了，再根(gen)據質💃量(liang)流量=密(mi)度x體積(ji)流量，就(jiu)能計算(suan)出工況(kuang)下的質(zhi)量流量(liang)。
　　工廠内(nei)低壓鍋(guo)爐房出(chu)來的蒸(zheng)汽爲飽(bao)和蒸汽(qi)，裝渦💜街(jie)流量計(ji)的管道(dao)上前後(hou)至少有(you)1個壓力(li)表，同時(shi)x信🔴号均(jun)進DCS同一(yi)控制櫃(gui)，則默認(ren)同一管(guan)道上流(liu)量計壓(ya)力測量(liang)位置--緻(zhi)。
　　假設蒸(zheng)汽總管(guan)流量計(ji)FI4670，蒸汽總(zong)管壓力(li)PI1010根據上(shang)面的公(gong)式📐，在和(he)利時MACSV系(xi)統(6中編(bian)寫程序(xu)，同時增(zeng)加中間(jian)點變量(liang)‼️Z1010爲密度(du)，FI4670H爲蒸汽(qi)總管流(liu)量，單位(wei)爲t/h。根據(ju)蒸汽總(zong)管壓力(li)PI1010就能計(ji)算出的(de)質量流(liu)👌量。
　　工廠(chang)正常生(sheng)産時低(di)壓鍋爐(lu)房壓力(li)範圍在(zai)0.6MPa與0.9MPa之間(jian)♈，不✍️會低(di)于0.4MPa。壓力(li)爲0.2時用(yong)Z=-1.25x2+5.745x+0.0281計算結(jie)果爲1.1271，則(ze)把壓力(li)爲0.2以下(xia)時默認(ren)💃🏻密度取(qu)固定值(zhi)1.13，方便計(ji)算。然後(hou)編寫程(cheng)序如下(xia):
IF_PI1010_.AV<0.2THEN
Z1010:=1.13;
END_IF
IF0.2<=_PI1010_.AVAND_PI1010_.AV<0.5THEN
Z1010:=(-0.4*_PI1010_.AV+5.41)*_PI1010_.AV+0.0632
END_IF
IF0.5<=_PI1010_.AVAND_PI1010_.AV<1.2THEN
Z1010:=(-0.09*_PI1010_.AV+5.089)*._PI1010_.AV+0.1469
END_IF
IF1.2<=._PI1010_.AVAND_PI1010__.AV<2THEN
Z1010:=(0.01*_PI1010_.AV+4.865)*__PI1010_.AV+0.2754
END_IF
　　最後根(gen)據流量(liang)計參數(shu)4~20mA中對應(ying)單位體(ti)積流量(liang)量程，體(ti)積流量(liang)x密度/1000=質(zhi)量流量(liang)，計算出(chu)對應的(de)瞬時質(zhi)量流量(liang)，圖3爲換(huan)算示意(yi)🐅圖。
 
　　最後(hou)在DCS畫面(mian)上引用(yong)FI4670H就能顯(xian)示蒸.汽(qi)體積流(liu)量對應(ying)的質💁量(liang)👈流👉量，同(tong)理，所需(xu)的累計(ji)質量等(deng)數據就(jiu)能根據(ju)FI4670H計算出(chu)來。
5結束(shu)語
　　類似(si)渦街流(liu)量計的(de)體積流(liu)量計，都(dou)能利用(yong)同一蒸(zheng)汽管道(dao)上的壓(ya)力表進(jin)行換算(suan)，在DCS系統(tong)中算出(chu)相應的(de)質量流(liu)量，而不(bu)用更換(huan)新的設(she)備，這是(shi)渦街流(liu)量計利(li)用DCS系統(tong)功能的(de)一種優(you)化應用(yong)。

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