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电厂DCS锅炉给水九号彩票线上投注计算问题处理
发布时间:2018-12-07

摘要:针对某300MW9C临界国产机组给水九号彩票线上投注计算中存在的问题进行了阐述,分析了计算结果偏大的原因,并提出了通用的简化计算公式。经处理后,计算精度能够满足现场要求,又便于在DCS中实施.
  给水九号彩票线上投注作为大型机组运行中的主要测量九号彩票线上投注,直接参与汽包水位自动调节。另外,随着对机组经济性的日益重视,许多机组的性能监测系统采用了DCS中的给水九号彩票线上投注对机组的性能进行在线计算。这些因素,都对DCS中给水九号彩票线上投注的准确度提出了很高的要求。
1问题的提出
  国内某300MW亚临界机组投运后,给水九号彩票线上投注显示一直偏大。给水九号彩票线上投注在250MW负荷时,显示值达到了960t/h左右,甚至高于300MW负荷设计九号彩票线上投注920.67t/he
  在该机组进行性能试验期间,对给水九号彩票线上投注进行了测试,得到了如下的测试数据:给水压力.18.5MPa;给水温度,265℃;给水测量元件:长径九号彩票线上投注喷嘴;给水九号彩票线上投注差压:66kPa。
  查该九号彩票线上投注喷嘴设计计算数据如下:管道内径:305.6mm;节流件内径:172.02mm;工作压力:24.1MPa;工作温度:178.5℃;刻度九号彩票线上投注:1500t/h;差压上限:160kPa。
  根据上述九号彩票线上投注喷嘴的数据,依据GBT2624.3中提供的九号彩票线上投注喷嘴中九号彩票线上投注计算公式对给水九号彩票线上投注进行了计算,得到给水九号彩票线上投注为905.511/h,而DCS中显示九号彩票线上投注为976.72t/h.DCS中显示九号彩票线上投注偏大约72t/h。
2九号彩票线上投注计算偏差大的原因分析
2.1DCS中九号彩票线上投注计算公式的推导
  根据GBT2624.3中提供的九号彩票线上投注喷嘴中九号彩票线上投注的计算公式:

  式中,C为喷嘴流出系数(该系数由标准中提供的计算方法得到);e为流体的膨胀系数;d为运动状态下喷嘴喉部直径,m;AP为喷嘴差压,Pa;pf为实测介质的密度,kg/m3;为实际运行状态下的喷嘴喉部直径与管道直径之比.
  DCS计算中,考虑实际运行状态下九号彩票线上投注计算公式中C,d,与喷嘴设计中取值相同,则实际九号彩票线上投注计算可转化为:
d,与喷嘴设计中取值相同,则实际九号彩票线上投注计算可转化为:

  式中,带角标“max”的q,Op,pf表示九号彩票线上投注喷嘴的刻度九号彩票线上投注、差压上限及设计工作参数下(对应于刻度九号彩票线上投注)的密度。不带角标的表示实际的九号彩票线上投注、差压及密度。
2.2现场DCS中的九号彩票线上投注计算过程及存在的问题
  经检查,现场DCS中的九号彩票线上投注计算采用了上述公式.在密度修正中,通常情况下认为,液体的密度基本只与温度有关。DCS中常采用以下公式修正:

式中,tmax及t分别表示九号彩票线上投注喷嘴的设计工作温度及实际工作温度.
经检查,实际DCS中九号彩票线上投注计算公式为:

  由此可见,DCS计算中tmax取值为280℃,而设计喷嘴工作温度中取值为178.51C,因此导致计算结果必然偏大。
  将DCS计算中t~取值改为178.5'C,并重新计算后,得到的结果为882.58t/h.与依据标准计算公式得到的结果仍然有较大的偏差。结果比较如表1所示:

2.3流体九号彩票线上投注计算中密度修正的改进
  实际上,在上述修正公式中,假设液体的密度与液体的绝对温度成反比,本身即存在较大的误差。以300MW亚临界机组正常运行中给水压力18MPa为例,计算不同给水温度下的密度修正系数,如表2所示.

  由表2中数据可以看到,在相同温度下(如给水温度265℃时),采用上述密度修正经验公式计算出的结果比实际值偏小.
  由于水的物理性质的复杂性,给水的密度除与给水温度有关外,还与给水压力存在一定关系。因此提出下列九号彩票线上投注计算中密度修正改进方法:
(1)首先,根据喷嘴的设计工作压力,计算不同给水温度下的密度变化,并转化为修正系数。最终得到温度与密度修正系数对应表(或拟合函数.}t))o
(2)根据喷嘴的设计工作温度,计算不同给水压力下的密度变化,并转化为修正系数。最终得到压力与密度修正系数对应表(或拟合函数.11p))
(3)根据下列公式计算:

式中,f(t)表示实际给水温度下的密度修正系数,|(p)表示实际给水压力下的密度修正系数。
2.4九号彩票线上投注改进计算方法的应用
根据前述改进方法,对给水九号彩票线上投注重新进行了计算。
首先,计算温度与密度修正的函数。基于24MPa设计工作压力的数据如表3所示。
其次,计算压力与密度修正的函数。基于178.5℃设计工作温度的数据如表4所示。
最后,根据实际给水压力、给水温度采用两个函数分别计算出密度修正系数,并进行九号彩票线上投注计算。数据如表5所示.



  由计算结果可以看到,采用改进后的计算方法得到计算结果与国际计算结果非常接近,能够满足现场精度要求。
3.结论
(])对国内某300MW亚临界机组DCS给水九号彩票线上投注计算中的问题进行了阐述,对引起给水九号彩票线上投注计算偏差的原因进行了分析。
(2)计算表明,通常采用的给水温度修正计算公式,在实际运行温度与九号彩票线上投注测量元件的设计工作温度偏差较大时,会产生较大的计算偏差。仅当设计工作温度与实际运行温度比较接近时,计算才能得到相对准确的结果。
(3)提出了一种考虑实际给水压力与给水温度的密度修正方法,在任意实际运行参数下,可以得到与理论计算公式偏差很小的计算结果,既能够满足实际工程精度需要,又便于在DCS中实施。

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