摘要:針對某300MW9C臨界(jiè)國産機組給水流(liú)量計 算中存在的(de)問題進行了闡述(shu)，計算結果偏大的(de)原因👅，并✊提出了通(tōng)用的簡化計算公(gōng)式。經處理後，計算(suàn)精度能夠⛱️滿足🔞現(xian)場⭐要求，又便于在(zai)DCS中實施.
　　給水流量(liàng)作爲大型機組運(yùn)行中的主要測量(liàng)流量，直接參與汽(qì)包水位自動調節(jiē)。另外，随着對機組(zu)經濟性⁉️的日益重(zhong)視，許多機‼️組的性(xìng)能監測系統采用(yong)🌐了DCS中的給水流量(liang)對機🌈組的性能進(jin)行在線計算。這🐕些(xie)因素，都對DCS中給水(shui)🌈流量的精度提出(chū)了很高的要求。
1問(wèn)題的提出
　　國内某(mǒu)300MW亞臨界機組投運(yùn)後，給水流量顯示(shì)一直偏大❤️。給水♋流(liu)量在250MW負荷時，顯示(shì)值達到了960t/h左右，甚(shen)至高于300MW負荷設計(jì)流量920.67t/he
　　在該機組進(jin)行性能試驗期間(jiān)，對給水流量進行(hang)了測試，得💋到🌏了如(ru)下的測試數據:給(gei)水壓力.18.5MPa;給水溫度(du)，265℃;給水測量🈚元件😘:長(zhang)徑流量噴嘴;給水(shuǐ)流量差壓:66kPa。
　　查該流(liú)量噴嘴設計計算(suàn)數據如下:管道内(nei)徑:305.6mm;節流件内徑:172.02mm;工(gōng)🐕作壓力:24.1MPa;工作溫度(dù):178.5℃;刻度流量:1500t/h;差壓上(shang)限:160kPa。
　　根據上述流量(liang)噴嘴的數據，依據(jù)GBT2624.3中提供的流量噴(pēn)嘴中流量計算公(gōng)式對給水流量進(jìn)行了計算，得到給(gěi)水流量♍爲905.511/h，而DCS中顯(xian)示流量爲976.72t/h.DCS中顯示(shi)流量偏大約72t/h。
2流量(liàng)計算偏差大的原(yuán)因分析
2.1DCS中流量計(ji)算公式的推導
　　根(gen)據GBT2624.3中提供的流量(liàng)噴嘴中流量的計(ji)算公式:

　　式中，C爲噴(pēn)嘴流出系數（該系(xì)數由标準中提供(gòng)的計算方法✌️得到(dào)）；e爲流體的膨脹系(xì)數；d爲運動狀态下(xià)噴嘴喉部直徑，m;AP爲(wèi)噴嘴差壓，Pa;pf爲實測(ce)介質的密度，kg/m3;爲實(shí)際運行狀态下的(de)噴嘴喉部直徑與(yǔ)管道直徑之比.
　　DCS計(ji)算中，考慮實際運(yùn)行狀态下流量計(jì)算公式中C,d,與噴嘴(zuǐ)設計中✔️取值相同(tong)，則實際流量計算(suàn)可轉化爲:
d,與噴嘴(zui)設計中取值相同(tong)，則實際流量計算(suàn)可轉化爲:

　　式中，帶(dài)角标“max”的q,Op,pf表示流量(liang)噴嘴的刻度流量(liàng)、差壓上限及設計(jì)工作參數下(對應(ying)于刻度流量)的密(mi)度。不帶角标的表(biǎo)示📱實際的流🚩量、差(chà)壓及密度。
2.2現場DCS中(zhōng)的流量計算過程(chéng)及存在的問題
　　經(jīng)檢查，現場DCS中的流(liú)量計算采用了上(shàng)述公式.在密🐉度🔆修(xiu)正🐅中，通常情況下(xia)認爲，液體的密度(du)基本隻與溫度有(yǒu)關。DCS中常采用以下(xia)公式修正:

式中，tmax及(ji)t分别表示流量噴(pen)嘴的設計工作溫(wēn)度及實際工作溫(wen)度.
經檢查，實際DCS中(zhōng)流量計算公式爲(wei):

　　由此可見，DCS計算中(zhōng)tmax取值爲280℃，而設計噴(pen)嘴工作溫度中取(qu)值爲✏️178.51C，因此導緻計(jì)算結果必然偏大(da)。
　　将DCS計算中t~取值改(gǎi)爲178.5'C，并重新計算後(hou)，得到的結果爲✨882.58t/h.與(yu)依據标準計算公(gōng)式得到的結果仍(réng)然有較大的偏差(cha)。結果比較如表1所(suǒ)示:

2.3流體流量計算(suàn)中密度修正的改(gai)進
　　實際上，在上述(shù)修正公式中，假設(shè)液體的密度與液(ye)體的絕對溫度成(chéng)反比，本身即存在(zai)較大的誤差。以300MW亞(ya)臨界機組正常運(yùn)🔆行中給水壓力18MPa爲(wèi)例，計算不同給水(shuǐ)溫度下的密度修(xiu)正系數🙇‍♀️，如表2所示(shì).

　　由表2中數據可以(yǐ)看到，在相同溫度(dù)下(如給水溫度265℃時(shí))，采用上📧述✂️密度修(xiu)正經驗公式計算(suàn)出的結果比實際(ji)🚶‍♀️值偏小.
　　由于水的(de)物理性質的複雜(zá)性，給水的密度除(chu)與給🚶‍♀️水溫度有關(guan)外，還與給水壓力(li)存在一定關系。因(yīn)此提出下列🏃流量(liang)計算中密度修正(zhèng)改進方法:
(1)首先，根(gen)據噴嘴的設計工(gong)作壓力，計算不同(tong)給水溫度下✏️的密(mi)度變化，并轉化爲(wei)修正系數。最終得(dé)到溫度與密度修(xiu)正系數對應表(或(huo)拟合函數.}t))o
(2)根據噴(pēn)嘴的設計工作溫(wen)度，計算不同給水(shui)壓力下的💚密度變(biàn)化，并轉化爲修正(zheng)系數。最終得到壓(ya)力與密度修正系(xì)數對應💜表(或拟合(hé)函數.11p))
(3)根據下列公(gōng)式計算:

式中，f(t)表示(shì)實際給水溫度下(xià)的密度修正系數(shù)，|(p)表示實際給水🤞壓(yā)力下的密度修正(zhèng)系數。
2.4流量改進計(ji)算方法的應用
根(gēn)據前述改進方法(fa)，對給水流量重新(xin)進行了計算。
首先(xian)，計算溫度與密度(dù)修正的函數。基于(yú)24MPa設計工作🌈壓力的(de)數據如表3所示。
其(qí)次，計算壓力與密(mì)度修正的函數。基(ji)于178.5℃設計工作⛷️溫度(dù)的數據如表4所示(shì)。
最後，根據實際給(gěi)水壓力、給水溫度(du)采用兩個函數分(fèn)别計算出密度修(xiū)正系數，并進行流(liu)量計算。數據如表(biǎo)5所示.



　　由計算結果(guǒ)可以看到，采用改(gǎi)進後的計算方法(fa)得到🚶計算結果與(yǔ)國際計算結果非(fei)常接近，能夠滿足(zú)現場精度要求。
3.結(jie)論
(])對國内某300MW亞臨(lin)界機組DCS給水流量(liàng)計算中的問題進(jìn)行了闡💔述，對引起(qi)給水流量計算偏(piān)差的原因進行了(le)分析。
(2)計算表明，通(tong)常采用的給水溫(wen)度修正計算公式(shi)，在實🔞際運行溫度(dù)與流量測量元件(jiàn)的設計工作溫度(dù)偏差較大時，會産(chan)生較大的計算偏(pian)差。僅當設計工作(zuo)溫度與實際運行(háng)溫度比較接近時(shi)，計算才能得🧑🏽‍🤝‍🧑🏻到相(xiàng)對準确的結果🐅。
(3)提(tí)出了一種考慮實(shi)際給水壓力與給(gei)水溫度的密度修(xiu)正方法，在任意實(shi)際運行參數下，可(kě)以得到與理論計(ji)算💋公式偏差🔞很小(xiǎo)的計算結果，既能(neng)夠滿足實際工程(chéng)精度需要，又🎯便于(yú)在😘DCS中實施。

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