在热力厂和发电厂的CEMS系统中,高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等工况条件通常是:烟气介质温度在150℃左右,热电厂的一次风或二次风一般在200C,但个別也有的400C左右,;流速一般在30mw/s左右;准确度一般要求在1~-2%左右;粉尘颗粒0~1000mg/m3;压力测量范围:-70~70mbar。在这种条件下,应保证必要的检测准确度应有较快的反应速度;应易安装、易标定;防尘、防溅、防腐等防护要求;应有较高的自动化程度,较少的维护工作量。针对这些问题我们通常有两种仪表可以选择:皮托管;热式气体质量流量计。
皮托管流量计与热式质量流量计的比较
1、皮托管流量计
原理:通过测量压力来测量流速操作时将测速管放在管内任意位置,使内管管口与流动方向向垂直,测得该位置上的动压与静压能之差,以hA或△p=RgpA一般将测速管放在管中心,测得的是管中心的ZUI大速度。速度
计算公式:V=(2△p/p)2分这1
用皮托管测量流速存在的问题
1)为实现流速的测量,仪表得配备差压变送器,尤其是在小流速(10m/S)的的测量,由皮托管产生的压力很小,目前所配的微差压变送器的精度受本身制造工艺的影响,精度无法考虑;其流量系数受测管大小、工艺管径比、安装等因素的影响。也就是说,要想兼顾整个量程段的准确度,从原理上是不可能的。
2)抗腐蚀性问题。一般皮托管应用在CEMS系统中时,材质选用304、316L不锈钢,为了防止腐蚀,采取喷涂或套四氟材料等措施,但通过实际的应用时,都达不到理想的效果。
3)安装、维护问题。由于用皮托管测量流速采用皮托管+差压变送器来实现,无形中增加了安装的复杂性,增加了整个系统中的结构紧湊性。由于在CEMS系统中的应用易出现堵塞现象,为此大多采用皮托管测量流速的厂家,增加了反吹装置。这无形中增加了单位面积的安装复杂度和维护复杂度
4)准确度问题。准确度取決于:安装方向;结构设计;变送器的精度。一般设计精度在3%左右。
5)含尘的气体测量不宜测量。
优点:
皮托管原理测量流速的原理优点:耐高温;方法简单;价格适中
2、热式气体质量流量计
目前在CEMS系统中应用的热式质量流量计不多,下面以TF100为例说明
1)结构
探杄材质:316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
探头材质:316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
(2)原理
热式质量流量计是利用热传导原理检测流量的仪表,即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表。可用表达式来具
体说明:P/△T=A+B(Q)m
其中A,B是与气体物理性质有关的常数。从上述公式可以看出:加热功率与热源的温度差的比值可以得出质量流量Q。在实际的应用中,我们把加热功率或温度差任一个参数固定来测量流体的质量。前者为恒功率法:后者为恒温差法。
(3)特点
专家系统算法;计算机辅助制造技术;宽量程比;大口径,低流速;低压损;质量流量测量无须温压补偿;低流速测量非常灵敏。
(4)应用
通过以上两种流量计在CEMS系统中的比较,可以看出选用热式质量流量计，不但是它的精度高,而且ZUI重要的是它安装方便性、操作的便利性、抗腐蚀性等诸多优点。