【内容摘要(yào)】流量儀表 是核(hé)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(wei)廣泛。由于孔闆(pǎn)流量計永久壓(ya)力損失的存在(zài)，會造成額外的(de)能源耗費。考慮(lü)到當前節能㊙️降(jiàng)耗已成爲我國(guó)經濟建設的重(zhong)中之重，本文結(jie)合🍉核電廠具體(tǐ)孔闆的選型情(qíng)況，探讨采用低(di)壓力損失流量(liàng)儀表替代孔💜闆(pan)的應用前景。
　　爲(wèi)貫徹落實《中華(huá)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(zhí)緻力于加快節(jiē)能技術進步📐和(he)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(jie)資源環境壓力(lì)的工作，積極在(zai)電力、化工、鋼鐵(tiě)、有色金屬等行(hang)業推行節能技(jì)術。核電站作❄️爲(wèi)電力行業，應響(xiǎng)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(liú)量測量現狀
　　核(hé)電站作爲一種(zhǒng)将核能轉化爲(wèi)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(huo)有着密切聯系(xì)。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(liu)量計 、 轉子流量(liàng)計 、超聲波流量(liang)計、容積式流量(liàng)計、 旋進旋渦流(liú)量計 等各種各(gè)樣流量儀表被(bèi)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(jié)果，爲監測核電(diàn)站運😘行提供科(ke)學的有效手段(duàn)。在這些流量儀(yí)表中，節流裝置(zhì)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(guǎng)泛。
二、核電站孔(kǒng)闆流量測量應(ying)用情況
　　目前核(he)電站的孔闆按(àn)照機械等級分(fen)爲核級和非核(hé)級兩類。核🐉級孔(kǒng)闆依據ＲCC－M《壓水堆(dui)核島機械設備(bèi)設計和⚽建造規(gui)則》，對于制造、材(cái)料，焊接和試驗(yàn)等方面與傳統(tong)👣機械設備的設(shè)計要求存在一(yi)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(suàn)，目前核級孔闆(pan)約有224塊，非核級(jí)孔闆約有75塊。根(gēn)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(ti)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(shǐ)用的差壓儀表(biao)，根據電氣分級(ji)的不同，分爲核(hé)級儀表和非核(hé)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(dì)差壓表;根據檢(jian)測目的不同，分(fen)爲永久安裝儀(yí)表和臨時安裝(zhuang)的試驗儀表。
三(sān)、孔闆測量簡介(jie)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(jie)流件，迫使流動(dòng)的流束截面變(bian)小，流⭕速加快，壓(ya)力降低，與前方(fāng)未節流的流體(ti)壓力形成了差(cha)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(guan)道的⚽流量。
(二)孔(kong)闆的優點。孔闆(pǎn)的優點是具有(you)大量測試數據(ju)，這些數♉據得到(dao)了國際标準組(zǔ)織的認可，無需(xu)實流校準;其結(jie)🤩構易于複制，簡(jiǎn)單、牢固;應用範(fàn)圍廣，測量流體(tǐ)範圍廣(液、氣、蒸(zheng)汽)、一般生産過(guo)程🏃‍♀️的管徑、工作(zuò)狀态(溫度、壓力(lì))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(zhao)對其無影🆚響，因(yin)此孔闆在核電(dian)站應用比較廣(guǎng)泛。
(三)孔闆的缺(quē)點。孔闆的缺點(diǎn)如測量的重複(fu)性、精度在流量(liàng)🍉傳感器中屬于(yu)中等水平;測量(liàng)量程比窄，一般(bān)僅🚶3:1～4:1;有較長的前(qian)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(chuan)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(huì)造成能源的額(e)外消耗。
四、采用(yòng)低壓損流量儀(yí)表代替孔闆流(liu)量計的節能分(fen)🌍析
(一)孔闆能耗(hào)費用。孔闆的能(neng)耗與孔闆造成(cheng)的永久壓力損(sǔn)🏃🏻失有㊙️關，能耗計(ji)算公式［1］爲:
W=(Δω×Q)/η(1)
　　式中(zhōng):W—能耗值，W(瓦);Δω—永久(jiu)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(nian)能耗費的計算(suan)公式［2］爲:
年能耗(hào)費(元/年)=(W/1000)×(運行時(shi)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(fen)析。超聲波流量(liàng)計由于在管道(dao)中沒有阻⛹🏻‍♀️力件(jiàn)，壓力損失小，相(xiang)對孔闆均有較(jiào)小的前後直管(guan)段要😍求，目㊙️前在(zai)核電廠中也有(yǒu)不少應用。如替(ti)代孔闆測量，可(kě)有效降低壓力(li)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(jie)能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻應用可行性(xìng)✂️。
1.設冷水公共環(huán)路入口流量測(ce)量WCC021MD。設冷水公共(gong)環路入口流量(liàng)儀表WCC021MD采用非核(hé)級差壓變送器(qi)進行測量🔅并遠(yuan)🌍傳至主控室指(zhi)示。該測點的正(zhèng)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(dian)基本全🌈年均需(xū)運行，假設電費(fèi)爲1元/千瓦🌍小時(shí)，根據公式(1)和(2)，該(gai)測點使用孔闆(pǎn)測量的年能耗(hao)費用約在18.5萬元(yuan)。
　　分析該測點更(gèng)換爲超聲波流(liu)量計的可行性(xing)。該測點的介質(zhì)♋爲設備冷卻水(shui)，介質的設計壓(ya)力爲1.35MPa，設計溫度(du)爲40℃。測點所在管(guan)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(gāi)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(bō)流量計，這種替(tì)代不會影響管(guan)道完整性。
　　與 差(chà)壓變送器 相比(bi)，超聲波流量計(jì)需額外考慮220VAC供(gòng)電，目前核電廠(chang)采用的✂️超聲波(bo)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(yun)行成本将節省(sheng)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(bi)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(yong)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(bō)流量計每年約(yuē)可節省17萬元。
2.WNC101/202/303CS入(ru)口設冷水臨時(shí)流量測量WCC101/202/203YD。WNC101/202/303CS入口(kǒu)設冷水流量測(ce)量儀表WCC101/202/203YD爲臨時(shí)安裝的流量儀(yi)表，在平時正常(chang)運行的時候☂️不(bu)使用，在設備檢(jian)修和定期試驗(yan)的時候會臨時(shí)安裝✊上進行測(ce)量。每個測點的(de)正常流量爲450m3/h，孔(kǒng)闆的永久壓🔞力(lì)損失約爲34.2KPa，測點(dian)基本全年均需(xū)運行，仍假設電(dian)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(zai)4.3萬元。
　　由于該測(cè)點僅在設備檢(jiǎn)修或定期試驗(yan)的時候才臨時(shi)🔞安裝使用，測點(dian)安裝在綠區，如(ru)考慮取消孔闆(pǎn)，在需要使🔴用時(shi)采用現場已有(yǒu)的移動式超聲(sheng)波流量計進行(háng)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(gen)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(yi)，存在實現節能(neng)降耗的應用前(qián)景。由于流量儀(yí)表選型替換可(ke)能影響到設計(ji)文件、運行規程(chéng)、配電、業主使用(yòng)習慣🧑🏾‍🤝‍🧑🏼等的變化(huà)，如後續實施，需(xū)各方面積極溝(gōu)通，保證節能降(jiang)耗應用😘的順利(li)開展。

以上内容(rong)來源于網絡，如(ru)有侵權請聯系(xi)即删除!