【内容摘要(yao)】流量儀表 是核(he)電廠測量中的(de)重要儀表之一(yi)，其中 孔闆流量(liang)計 的應用最爲(wèi)廣泛。由于孔闆(pan)流量計永久壓(yā)力損失❗的存在(zai)，會⁉️造成額外的(de)能源耗費。考慮(lü)到當前節能降(jiang)耗已成爲我國(guo)經♻️濟建🌐設的重(zhong)中之重，本文結(jié)合核電廠具體(tǐ)孔闆的選型情(qíng)況，探讨采用低(dī)壓力損失流量(liang)儀表替代孔闆(pan)的應用前景。
　　爲(wèi)貫徹落實《中華(hua)人民共和國節(jie)約能源法》《國務(wu)院🍉關于加快發(fā)展節能環保産(chan)業的意見》(國發(fa)［2013］30号)規定和要求(qiu)，國家發展和改(gǎi)革委員會一直(zhi)緻力于加快節(jie)能技術進步🈲和(hé)推廣普及，引導(dao)用能單位采用(yong)先進适用的節(jiē)能新技💰術、新裝(zhuāng)備、新工藝，促進(jin)能源資👨‍❤️‍👨源節約(yuē)集約利用，緩解(jiě)資源環境壓力(lì)的工作，積極♊在(zai)電力、化工、鋼鐵(tie)、有色金屬等行(háng)業推行節能技(ji)術🍉。核電站作爲(wèi)電力行業，應響(xiang)應國家🏃号召，積(jī)極探尋節✨能手(shǒu)段。本文主要🔴探(tàn)讨核電站流量(liang)儀表選型方面(miàn)節能降耗的前(qián)景。
一、核電廠流(liu)量測量現狀
　　核(he)電站作爲一種(zhong)将核能轉化爲(wei)電能的重要設(she)施，其運行效果(guǒ)與國民經濟和(hé)人們日常生活(huó)有着密切聯系(xi)。爲了保證其運(yùn)行效率和質量(liang)，節流裝置配差(chà)壓儀表、 電磁流(liú)量計 、 轉子流量(liang)計 、超聲波流量(liang)計、容積式流量(liang)計、 旋進旋渦流(liú)量計 等各種各(gè)樣流量儀表被(bei)應用在核電站(zhàn)，用以衡量核👄電(diàn)站🛀相關數據的(de)量變過程和結(jie)果，爲監測核電(dian)站運行提供科(kē)學的有效手段(duàn)。在這些流量儀(yi)表中，節流裝置(zhi)中的🛀孔闆配差(cha)壓儀表，在核電(diàn)站的流量測量(liang)中應用最爲廣(guang)泛。
二、核電站孔(kong)闆流量測量應(ying)用情況
　　目前核(hé)電站的孔闆按(an)照機械等級分(fèn)爲核級和非核(he)級兩🧑🏽‍🤝‍🧑🏻類🔴。核級孔(kong)闆依據ＲCC－M《壓水堆(duī)核島機械設備(bei)設計和建造規(gui)則》，對于制造、材(cai)料，焊接和試驗(yan)等方面與傳統(tong)機械設💃備的設(shè)計要求🔅存在一(yī)定區别，目的❤️是(shì)爲保證核電廠(chǎng)的安全運行⚽。按(àn)照雙機組計算(suan)，目❌前核級孔闆(pan)約有224塊，非核級(jí)孔闆約有75塊。根(gen)據安裝管道口(kǒu)徑，孔闆口徑覆(fu)蓋DN50至DN700。測量介質(zhì)包括液😘體，氣♻️體(tǐ)和蒸汽。介質設(she)計溫度🚩在40℃至316℃，設(she)計壓力覆蓋0.2MPa至(zhì)24MPa。
　　與孔闆配套使(shi)用的差壓儀表(biǎo)，根據電氣分級(ji)的不🔞同，分😘爲核(he)級儀表和非核(he)級儀表;根據檢(jiǎn)測位置的不同(tóng)，分爲遠傳差壓(ya)變送器和就地(di)差壓表;根據檢(jian)✊測目的不同，分(fèn)爲永久安裝儀(yí)表和臨時安裝(zhuāng)的試驗儀表。
三(san)、孔闆測量簡介(jiè)和優缺點
（一）孔(kǒng)闆測量簡介。孔(kong)闆是在管道中(zhong)安裝了一個中(zhong)間爲圓🧑🏽‍🤝‍🧑🏻孔👨‍❤️‍👨的🌂節(jiē)流件，迫使流動(dong)的流束截面變(biàn)小，流速加快，壓(ya)力降低，與前方(fang)未節流的流體(ti)壓力形成👉了差(chà)壓，差壓的開方(fang)與🏃🏻‍♂️流量成😘正比(bi)。通過差壓儀表(biǎo)💜配合，可測得管(guǎn)道的流量。
(二)孔(kong)闆的優點。孔闆(pǎn)的優點是具有(yǒu)大量測試數據(ju)，這些數據得到(dào)了國際标準組(zu)織的認可，無需(xu)實流💜校準🐇;其結(jié)構易于複制，簡(jiǎn)單、牢固;應用範(fan)圍廣，測量流體(ti)範圍廣(液、氣、蒸(zheng)汽)、一般生産過(guò)程的管徑、工作(zuò)狀态(溫度、壓力(li))皆可以測量。針(zhēn)對核電站環境(jìng)，部分廠房存在(zai)輻照，而孔闆材(cái)🌈質爲金屬，輻照(zhào)對其無影🤞響，因(yin)此孔闆在💋核電(diàn)站應用比✏️較廣(guang)泛。
(三)孔闆的缺(que)點。孔闆的缺點(dian)如測量的重複(fu)性、精度😍在流量(liang)傳感器中屬于(yu)中等水平;測量(liang)量程比窄，一般(bān)僅3:1～4:1;有較🔞長的前(qián)後直管🔆段長度(dù)要求，一般難于(yú)滿足;孔闆以内(nei)孔銳角線來保(bǎo)證精度，因此傳(chuán)感器對🌂腐蝕、磨(mó)損😍、結垢、髒污敏(min)感，長期使用精(jīng)度難以保證⛱️。除(chú)此之外，由于存(cun)在節流孔，導緻(zhi)壓力損失大，會(hui)造🔴成能源的額(é)外消耗。
四、采用(yòng)低壓損流量儀(yi)表代替孔闆流(liú)量計的節能分(fen)析
(一)孔闆能耗(hao)費用。孔闆的能(néng)耗與孔闆造成(cheng)的永久壓力😘損(sun)失有關，能耗計(jì)算公式［1］爲:
W=(Δω×Q)/η(1)
　　式中(zhōng):W—能耗值，W(瓦);Δω—永久(jiǔ)壓損值，Pa;Q工況下(xia)的體積流量值(zhí)，m3/s;η—泵和電動機的(de)效率，一般取0.85。年(nián)能耗費的計算(suan)公式［2］爲:
年能耗(hào)費(元/年)=(W/1000)×(運行時(shí)數/年)×(元/千瓦小(xiǎo)時)(2)
(二)采用 超聲(shēng)波流量計 替代(dai)孔闆的節能分(fèn)析。超聲波流量(liang)計由于在管道(dào)中沒有阻力㊙️件(jian)，壓力損失小，相(xiàng)對孔闆均有較(jiào)小的前後直管(guǎn)👌段要👣求，目💔前在(zài)👌核電廠中也有(you)不少應用。如替(ti)代孔闆測量，可(ke)有效降低🍓壓力(lì)損失從而減低(dī)能耗。下面從兩(liang)個典型流量測(ce)點分析超聲波(bo)替代孔闆的節(jiē)能應用可行性(xìng)。
1.設冷水公共環(huan)路入口流量測(ce)量WCC021MD。設冷水公共(gòng)環路💃入口流♌量(liang)儀表WCC021MD采用非核(hé)級差壓變送器(qì)進行測量并遠(yuǎn)傳至主控室指(zhǐ)示。該測點的正(zheng)常流量爲2216m3/h，孔闆(pan)的永久😍壓力損(sǔn)✍️失約爲29.2KPa，該測點(diǎn)基本全年均需(xu)運行，假設電費(fèi)爲1元/千瓦小時(shí)，根據公式(1)和(2)，該(gāi)測點使用孔闆(pan)測量的年能耗(hao)費用約在18.5萬元(yuán)。
　　分析該測點更(geng)換爲超聲波流(liú)量計的可行性(xìng)。該測點的介質(zhi)爲設備冷卻水(shuǐ)，介質的設計壓(ya)力爲1.35MPa，設計溫度(dù)爲40℃。測👌點所在管(guǎn)道口徑爲DN650，管道(dào)的機械等級爲(wèi)核級，需要考慮(lǜ)抗震完整性。該(gai)🔴測點的孔闆布(bu)置在綠區。根據(ju)上面的條件分(fen)析，可考慮采用(yòng)🌐外夾式超聲波(bo)流量計，這種替(tì)代不會影響管(guan)道完整性。
　　與 差(cha)壓變送器 相比(bi)，超聲波流量計(jì)需額外考慮220VAC供(gong)電，目前核電廠(chǎng)采⭐用的超聲波(bō)流量計的功率(lü)都不大于30W，爲簡(jian)化分析，均按照(zhao)30W計算，則超聲波(bo)流量計年運行(háng)費用約爲270元。因(yin)此，如将該測點(diǎn)流量測量由孔(kǒng)闆改爲超聲波(bo)流量計，每年運(yùn)行成本将節省(shěng)約18萬元。考慮初(chu)期的采購成本(ben)，采購 外夾式超(chāo)聲波流量計 比(bǐ)采購差壓變送(song)器和孔闆約貴(gui)10萬元。一般核電(dian)廠的儀表使用(yòng)時間爲10年，因此(ci)綜合考慮采購(gòu)成本和運行成(chéng)本，采用超聲波(bo)流量計每年約(yue)可節省17萬元。
2.WNC101/202/303CS入(rù)口設冷水臨時(shi)流量測量WCC101/202/203YD。WNC101/202/303CS入口(kou)設冷水流量測(ce)量💜儀表WCC101/202/203YD爲臨時(shi)安裝的流量儀(yí)表，在平時正常(cháng)運行的時候不(bu)使用，在設備檢(jiǎn)修和定期試驗(yan)的時候會臨時(shí)安裝上進行測(cè)量。每個測點🏃🏻‍♂️的(de)正常流量爲450m3/h，孔(kong)闆的永久壓力(lì)損失約爲34.2KPa，測點(diǎn)基本全年均🙇‍♀️需(xū)運行，仍🌂假設電(diàn)費爲1元/千瓦小(xiao)時，根據公式(1)和(hé)(2)，每個測點使㊙️用(yong)孔闆測量的年(nian)能耗費用約在(zài)4.3萬元。
　　由于該測(ce)點僅在設備檢(jian)修或定期試驗(yan)的時候才臨時(shí)安裝使用，測點(diǎn)安裝在綠區，如(rú)考慮取消孔闆(pǎn)，在需要使用時(shí)🔆采用現場已有(you)的移動式超聲(sheng)波流量計進🍓行(hang)測量，無需額外(wai)設備采購費用(yòng)，這樣每個測點(diǎn)每年可節省約(yuē)4.3萬元。
五、結語
　　根(gēn)據實例分析，通(tong)過對典型孔闆(pan)測點進行選型(xing)替換，可帶😍來可(kě)觀的經濟收益(yì)，存在實現節能(néng)降耗的應用前(qián)景。由于流量儀(yi)表選型替換可(ke)能影響到設計(ji)文件、運行規👉程(cheng)、配電🎯、業主使用(yong)習慣等的變化(hua)，如後續實施，需(xu)各方面積極溝(gou)通👉，保證節能降(jiang)耗應用✊的順利(lì)開展。

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