相關產品推薦更多 >>
脫硝煙氣流（liú）量計在測量蒸汽時產生誤差的來源及解決
點擊次數：2110 發布時間：2021-01-08 05:57:12
蒸汽是工業（yè）生產中重要的能量傳導物，有時也作為重要的中間介質，對於蒸汽流量計（jì）的測量的流量計的種類有很多種，常（cháng）見的有孔板（bǎn）流量（liàng）計（jì）、脫硝煙（yān）氣流（liú）量計，這兩種流量計在蒸汽流量測（cè）量中（zhōng）都有著非常廣泛的應用，由於（yú）蒸汽分為（wéi）飽和蒸汽和過熱蒸汽（qì），並且蒸汽的傳輸過程中存在氣（qì）液兩相性的特（tè）點（diǎn），蒸汽的性質跟溫度與壓力密切相關，導致對於蒸汽的測量（liàng）成為並不（bú）簡單的事情。本文就是（shì）針對於蒸汽（qì）流量測量（liàng）中容（róng）易發生的蒸汽相變、密度不準確、信號傳遞（dì）失真引起的測量誤差，具體分（fèn）析了產生（shēng）的來源。並根據不同的信號製式，提出了相應的補償運算公式和方法。對解決貿易計量糾紛、提高蒸汽流量測量準確度，提出了切實可行的探討方案。
1、蒸汽流量測量（liàng）誤差的來（lái）源
在脫（tuō）硝煙氣流量計（jì）流量（liàng）測量中，蒸汽流（liú）量是*容易產生問題的一個流體，特別是在供（gòng）熱結（jié）算計量方麵，常常發生供收雙方總量不能相符的矛盾而難以解決。雖然（rán）可測蒸汽流量的儀表有很多，但本文這裏不談（tán）各類流量儀表在測量蒸汽流量時的優缺點，而是想就蒸汽流量測量發生誤差的（de）其它（tā）來源及解（jiě）決方（fāng）法，談一點本人的粗淺看（kàn）法與大家（jiā）探（tàn）討。
1）蒸汽相變對測量（liàng）的影響。
2）飽和蒸汽密度失準的問題。
3）測量信號（hào）傳（chuán）遞失（shī）真問題。
1.1 蒸（zhēng）汽相變對測量的影響
蒸汽相變問（wèn）題在實際使用中時有發生，所謂（wèi）蒸汽相變就是：在（zài）輸送（sòng）過程中原本飽和蒸汽（qì）變為過熱蒸汽了（le），或（huò）是過熱蒸汽變為飽和蒸汽了。蒸汽產生相變（biàn）主要（yào）發生在（zài）管道輸送過程中或使用場合，飽和蒸汽變（biàn）為過（guò）熱蒸汽，一般發生在濕飽和蒸（zhēng）汽被（bèi）較（jiào）大幅度快速減（jiǎn）壓，溫度隨之也降低，如果相變前的濕飽和（hé）蒸汽含水滴較少，則溫度降低後會（huì）仍然（rán）高於新的壓力對應的飽和溫度，則蒸汽（qì）由原來的（de）飽和狀態變為過熱（rè）狀態。而過熱蒸汽變為飽和（hé）蒸汽，一般是由於長距離輸送的熱損（sǔn）使溫度降低，當溫度（dù）低於（yú）或等於該壓力對應的飽和溫（wēn）度（dù）時（shí）便進（jìn）入飽和（hé）狀態。蒸汽（qì）發生相變（biàn）對（duì）流量測量的影響可分為幾種情（qíng）況.
a）飽和蒸汽（qì）發生（shēng）變化後，仍然未（wèi）脫（tuō）離（lí）飽和狀態，隻（zhī）是（shì）與變化前的壓力、溫度不同而處於一種新的飽和狀態。這種情況隻要係統有補償儀表，且飽（bǎo）和蒸汽的（de）幹度較高，對測量無影響。
b）飽和蒸汽相（xiàng）變（biàn）後（hòu）成為過熱蒸汽。如果設計（jì）時就考慮到有可能會產生相變，測量係統采用的是壓力（lì）和溫度雙補償，而且蒸汽密度是采用IFC1967 公式動態計算（suàn）的，則這個相（xiàng）變對測量無（wú）影響。如果蒸汽密度采用查表法（fǎ），這就要求（qiú）運算儀（yí）表內（nèi）除了裝有《飽（bǎo）和蒸汽密度表》外，還應（yīng）裝有《過熱蒸汽密度表》及（jí）相應的判斷程序。采用查（chá）表法需要（yào）的兩個數表和判（pàn）斷程序，缺少任何一個都會對流量測量帶來誤差。
c）飽和蒸汽（qì）測（cè）量係統采用的（de）是單壓力或單溫度（dù）補償（cháng），相變後對測量就會帶來誤差，現舉例說明（míng）。一飽和（hé）蒸汽測量係（xì）統，采用（yòng）單參數補償，現場實際表壓（yā）為0.5MPa，實際溫度170℃。從上述壓力和溫度看，目前該蒸汽已經變為“過熱”狀態，其密度為3.0706kg/m3。
如（rú）果采用（yòng）單壓力補償，依據0.5MPa 查飽和蒸汽表得到密度（dù）為3.1698 kg/m3，給測量帶來的誤（wù）差為：
對脈衝、線性電流信號（hào）的儀表（biǎo） (（3.1698 -3.0706）/3.0706)*100%=3.23%
對方根電流信號（hào）的儀表(（3.1698 -3.0706）/(2*3.0706))*100%=1.62%
如果采用單（dān）溫（wēn）度（dù）補償，依據170℃查飽和蒸（zhēng）汽表得到（dào）密度為（wéi）4.1229kg/m3，給測量帶來的誤差（chà）為：
對脈衝、線性電流（liú）信號(（4.1229- 3.0706）/3.0706)*100%=34.27%
對方根電流信號（hào） (（3.1698 -3.0706）/(2*3.0706))*100%=17.14%
從（cóng）上述可（kě）以看出，對（duì）於飽和蒸汽采（cǎi）用單參數（shù）補償查表法求取密度，當蒸汽發生相變時（shí）會給測量帶來誤差，但是采用單壓（yā）力補償（cháng）的誤差要小於單溫度補償。
d）過熱蒸汽變為飽和蒸汽。由於大多數的過熱蒸汽測量（liàng）係（xì）統基本都采（cǎi）用（yòng）壓力和溫度雙補償，所以如果積算儀表的蒸汽密度是采用IFC1967 公式動態計算（suàn）的，則這個相變對測量無影（yǐng）響。如果（guǒ）采用查表法取得蒸氣密度，當過熱蒸汽（qì）變為飽和蒸汽後可能（néng）查不到（dào）對應的密度。因為在運算儀表內的《過熱蒸氣密度（dù）表》，通常隻列出過熱蒸汽（qì）範圍的壓力、溫度數據（jù），處於飽和狀態下的數據一般（bān）不（bú）提供。例如現場實際表（biǎo）壓0.8MPa、溫度（dù）170℃。該表壓0.8MPa 對應的飽（bǎo）和溫度為 =175 s t .36℃，而實際溫度170℃＜ s t 明顯已經處於飽和（hé）狀（zhuàng）態，因該壓力下數表提供的（de）可查溫度範圍t＞175℃，所（suǒ）以無（wú）對應的溫度可查。即使儀表內裝有《飽和蒸汽密度表》，但是如果（guǒ）沒有蒸汽狀態判斷程序，儀表（biǎo）是不能自動轉查《飽和蒸汽密（mì）度表（biǎo）》的（de），由此測量誤差便會產生。
1.2 飽和蒸汽密度失準問題
1.2.1 失準原因分析這裏所（suǒ）說的飽和蒸（zhēng）汽密度不準確（què），是指脫（tuō）離了（le）臨（lín）界（jiè）飽和狀態的蒸汽，也就是常說的（de）濕飽（bǎo）和蒸汽。濕（shī）飽和蒸汽是汽液兩相共存的狀態，它是蒸汽和水的混合物，屬於複雜的單工質氣液兩相流體。由於目前的流（liú）量儀表的技術（shù）性能都是在（zài）單相流狀態下定義的，對於脫硝煙（yān）氣流量計測量氣液兩相流的儀表，多年來（lái）盡管人們不斷地進行了研究和探討，也提出了一（yī）些運算數學模型（xíng），但是適用（yòng）範圍和測量準確度都不（bú）夠理想，所以準確測量氣液兩相流的儀表仍是今後（hòu）需（xū）要努力的方向。鑒於介質兩相流型的複雜（zá）多變，本文這裏討論的濕飽和蒸汽密度的計算，其濕度也隻能界定在（zài）某一範圍內，並認為氣液是均相流動的狀態為前提。濕飽和蒸汽的形成是（shì）在（zài）實際使用中的產生的，例如熱（rè）電廠（chǎng）送出的飽和蒸汽經過管道較長距離的輸送，就會有部（bù）分蒸汽程（chéng）度不等（děng）的變成冷凝水而成為濕飽（bǎo）和蒸（zhēng）汽。濕飽和蒸汽的密度與臨界（jiè）飽和蒸汽（以下稱（chēng）為幹飽和蒸汽）的密度是不同的。而目前使用的（de）兩個飽和蒸汽密（mì）度表（以壓力和溫度為（wéi）自變（biàn）量）中提供的蒸汽密度，均為幹飽和蒸汽的密（mì）度值，數表中之所以不列入濕飽和蒸汽密度的數（shù）據，是因該數據還不能準確得到。因為要想準確得到濕飽和蒸汽的密度，就必須知道飽和蒸汽的幹度指標x或者濕度指標y，但是由於技術上的原因（yīn），目前還不能在線準確獲得，這就是本（běn）文（wén）所（suǒ）指出的，當飽（bǎo）和蒸汽脫離臨界飽和狀（zhuàng）態變（biàn）為濕飽和蒸汽（qì）後，其密度不（bú）準確的原因。例如已知飽和蒸氣工作絕壓為0.48 MPa，若已知濕度y為5%（x =0.95），看一下密度的差別。
查表得到飽和蒸氣密度g r =2.5683 kg/m3，濕飽和蒸汽實（shí）際密度為H r =2.7034 kg/m3。
查表得到的幹飽和蒸汽的密度與實際濕飽和蒸汽的密度誤（wù）差為（wéi）：
((2.5683- 2.7034)/ 2.7034) *100%» 100 5.0%
如果蒸汽的（de）濕度y不同，即使仍然處於工作絕壓為0.48 MPa 狀態下，將會得到不同的密值，可（kě）自（zì）行驗算這裏不再舉例了。
1.2.2 失（shī）準帶來的（de）影響
飽和蒸汽含水所產生的脫（tuō）硝煙氣流量計（jì）流量測量誤差，引（yǐn）起*大的糾紛就是在貿易結算計（jì）量上。供方和收方在一根（gēn）管道（dào）上裝有同樣（yàng）的流量計，在供（gòng）方由於距離熱源較近，飽和蒸汽中的的水滴含量可能很少，對測量（liàng）影響較小。而在收方（fāng）由於長距離輸送會導致部分蒸汽冷凝的水滴（dī）含量增大，對測量的影響必（bì）然較大。盡管（guǎn）供、收雙方的流量儀（yí）表都是（shì）正（zhèng）常的，但是供大於收的計量誤差是常（cháng）常（cháng）發（fā）生（shēng）的。例如在供收雙方流量儀表都用脫硝煙氣（qì）流量計，在（zài）雙方儀表都正常的情況下，供方瞬（shùn）時流量顯示（shì）5.2t/h時，在收方可能（néng）隻有4.9t/h顯示值，誤差為－5.77%甚至示值不穩定，這就（jiù）是接收方的（de）蒸汽中含水原因（yīn）所造成的。如果收（shōu）方將管道的積水及時放掉，能（néng）使脫硝煙氣流量計（jì）示值恢複穩定，但（dàn）上述差量可能會仍然存在。因為在供方測量（liàng）的幾乎是“蒸汽的總的質量流量”，而在收方“有一部分汽體冷凝成液體了”，這些液體不（bú）會被檢測到或是被排放掉，從而導致質量流（liú）量減少，誤差也就產生（shēng）了，（當然不排除水滴使少量脈衝漏計（jì）造成的部分誤差），這個誤差完全不是雙（shuāng）方儀（yí）表（biǎo）有問題造成的（de），而是濕蒸（zhēng）汽密度不能（néng）準確得到造成的。由此常常導致供收（shōu）雙方多次拆下流量儀表外送校驗，造成白白耗費時間財力卻無功而返。
舉例說（shuō）明如下，用（yòng）脈衝信號的脫硝煙（yān）氣流量計（jì）測量飽和（hé）蒸汽流量，當飽和蒸汽由幹飽（bǎo）和蒸汽變（biàn）為濕飽和（hé）蒸汽後，計算一下對流量測量帶來（lái）的誤差。若已知蒸汽濕度5%，絕壓為0.40 MPa，查（chá）表密度g r 為2.1635 kg/m3，濕（shī）蒸汽（qì）實際密度為H r 為2.2773 kg/m3，儀表係數K =0.3396。
當測量頻率為f =135.8Hz 時，采用不（bú）同（tóng）的密度得到的測量結果。依（yī）據脈衝渦街質量流量（liàng）運算式 q m =( 3.6 f / K)* ρ1
查表（biǎo）密度流量為qm=((3.6*135.8)/0.3396)*2.1635=3114.523kg/h
實際密度流（liú）量為qm=((3.6*135.8)/0.3396)*2.2773=3278.346kg/h
誤差qm=((3114.523-3278.346)/3278.346)*100%=-4.997%
從計算結果看飽和蒸（zhēng）汽濕度在5%的情況采用查表密度測量，將會造成約-5%的流（liú）量（liàng）誤差。
1.2.3 濕飽（bǎo）和蒸汽密（mì）度的計（jì）算
如前所述，下麵介紹的濕（shī）飽和蒸汽密度的計算，是界定在一（yī）定範圍的基礎上（shàng）進行的，其界（jiè）定的範圍如下（xià）。當蒸汽濕度y≤5%時（幹度x在99%～95%間），可（kě）認為氣液是均相流動（dòng），氣液速度基（jī）本相等（děng），即速度比K≈1，可（kě）用（yòng）下式（1）或（2）計算密度（dù），其準確度是可信的。當濕蒸汽濕（shī）度6%≤ y≤10%左右（yòu）時（幹度x在94%～90%間），流動狀況會從“均相流動”狀態，依據水平管道或垂直管道流向的不（bú）同（tóng），逐漸變成複雜（zá）的流動狀態。如果對計算準確（què）度要求不高的話，也可用式（1）或（2）嚐試計算，但是密度誤差會大於（yú）y≤5%時的狀（zhuàng）態，具體數值不能確定。當濕蒸汽濕度y＞10%後（幹度x＜90%），不能用下式求取（qǔ）濕蒸汽實際密度，因為（wéi）流動狀態已經不是均相流動狀態，其速度比K≠1 了。
2、蒸汽問題的解決方案
2.1 蒸汽相變問題的（de）解決方法
a）一是對可能產生相變的脫硝煙氣流量計測量係統有一個事先預防措（cuò）施，就是在設計時無論（lùn）是測量飽和蒸汽還是過熱蒸汽，一律采用壓力和溫度雙補（bǔ）償。這樣（yàng）雖然一次性（xìng）成本費用（yòng）有所增大，但是從長遠利益來看，無（wú）疑是減少矛盾、增加（jiā）效益的良方（fāng）。二是*好采（cǎi）用具有“IFC1967 公式動態計算（suàn）蒸汽密度”的積算儀，它能（néng）根據測量的壓力溫度識別蒸汽的狀態，及時計算（suàn）出過熱狀態、飽和狀態下（xià）的蒸汽（qì）密度。目前市場上已經有了具有此功能的智能流量積算儀如FLC-2800。當然也可采用同時裝有《飽（bǎo）和蒸汽密度表》和《過熱蒸（zhēng）汽密度表》、且具有判斷蒸汽狀（zhuàng）態功能的積算儀。以便可以（yǐ）根據蒸汽的實際狀態及時查找不同的數表，從而得（dé）到蒸汽的密度值。
b）對於飽和蒸汽單參（cān）數補償的係統，盡量采用壓力補償，這樣即使發生了相（xiàng）變，也（yě）會（huì）使誤差遠小於單溫度補償的係統。
c）流量計（jì）安裝地點應妥善考慮，應選擇不容易導（dǎo）致蒸汽發生相變的位置，如避開經常有減壓操作的設備和減壓閥門後麵（miàn），輸送蒸汽的管道和脫硝煙氣流量（liàng）計測量傳感（gǎn）器加強（qiáng）保溫措施等。
2.2 飽和蒸汽密度不準的（de）解決方法
對於濕飽和蒸汽密度需要知道蒸汽的（de）幹（gàn）度（dù）或（huò）濕度（dù），而這個數據目（mù）前又難以在線得到的問題，筆者提出了一個解決方（fāng）案供大（dà）家討論。
供（gòng）收雙方在確認了雙方流量儀表都處於正常良好（hǎo）的工作狀態前提下，可以根據長期存在的（de）差量和（hé）現場的（de）實際工況，根據經驗確定（dìng）出不同時間段濕（shī）蒸汽的含水程度，然後在積算儀表（biǎo）內（nèi）設置相應的濕度（dù）補償運算公式，通過人工輸入蒸（zhēng）汽幹度x或濕度y數值，就可以對濕（shī）飽和蒸汽進行濕度補償運算。隻要（yào）濕（shī）度指標（biāo）估算基本正確，雙方差量的（de）矛（máo）盾就可以大大緩解。
管道煙氣流量計 電廠煙氣流量計 脫（tuō）硝煙（yān）氣流量計,電（diàn）廠煙氣流量計 脫（tuō）硝煙氣流量計,不鏽（xiù）鋼煙氣流量計 靶式煙氣流量計,脫硝（xiāo）煙氣流量計 測煙氣流量計（jì）,脫（tuō）硝煙（yān）氣流量計 鍋爐煙氣流量計（jì）在測量飽和蒸汽中對於生產（chǎn）效率的（de）提（tí）升 電廠煙（yān）氣流量計（jì）,管道煙氣流量計 脫硝煙氣流量計在測量蒸汽時產生誤差的（de）來源及解（jiě）決 電廠（chǎng）煙氣流量計,測量煙氣（qì）的流量計 有效增加火電廠煙氣流量計使用壽命的日常（cháng）維護方法說明 管道煙氣流量計在氣田生產中使用情況與計量問題分析 煙氣流量計在測量飽和蒸汽中（zhōng）對於生產效率的提升 煙氣（qì）流量計（jì）在電廠脫硝係（xì）統蒸汽耗量過大問題中的分析 工程設計中插入（rù）式煙氣流量計插入深度（dù）的選擇 淺（qiǎn）談煙氣流量計在工業行業（yè）的應用（yòng） 煙氣流（liú）量（liàng）計（jì）的信號組成及處理與係統實現（xiàn） 對煙氣流量計製造過程進行優化設計 淺析電廠煙氣流量計在鑽井檢測係統方麵的應用（yòng） 淺析高溫（wēn）煙氣流量計安全係統的開發與應用 關於熱式煙氣流量計的（de）抗幹擾與電磁兼容特性分析 脫硝煙氣流量計的原理選用及安裝維護與故障處理 脫硫煙氣流量計在電（diàn）廠脫硝係統蒸汽耗（hào）量過大的問題分析 鍋爐煙氣流量計的信號組成及處理與係統試驗分析 關於管道煙氣流量計在汽輪機改造中的應用及（jí）安（ān）裝調（diào）試 電（diàn）廠煙（yān）氣流量計的原（yuán）理工作（zuò）流程與運行參數及常（cháng）見問題處理 高溫煙氣流量計（jì） 高溫煙氣流（liú）量計選型 脫硫煙氣流量計,高溫煙氣流（liú）量計 不鏽鋼煙氣流量（liàng）計,測（cè）煙氣（qì）流量用什麽流量計
1、蒸汽流量測量（liàng）誤差的來（lái）源
在脫（tuō）硝煙氣流量計（jì）流量（liàng）測量中，蒸汽流（liú）量是*容易產生問題的一個流體，特別是在供（gòng）熱結（jié）算計量方麵，常常發生供收雙方總量不能相符的矛盾而難以解決。雖然（rán）可測蒸汽流量的儀表有很多，但本文這裏不談（tán）各類流量儀表在測量蒸汽流量時的優缺點，而是想就蒸汽流量測量發生誤差的（de）其它（tā）來源及解（jiě）決方（fāng）法，談一點本人的粗淺看（kàn）法與大家（jiā）探（tàn）討。
1）蒸汽相變對測量（liàng）的影響。
2）飽和蒸汽密度失準的問題。
3）測量信號（hào）傳（chuán）遞失（shī）真問題。
1.1 蒸（zhēng）汽相變對測量的影響
蒸汽相變問（wèn）題在實際使用中時有發生，所謂（wèi）蒸汽相變就是：在（zài）輸送（sòng）過程中原本飽和蒸汽（qì）變為過熱蒸汽了（le），或（huò）是過熱蒸汽變為飽和蒸汽了。蒸汽產生相變（biàn）主要（yào）發生在（zài）管道輸送過程中或使用場合，飽和蒸汽變（biàn）為過（guò）熱蒸汽，一般發生在濕飽和蒸（zhēng）汽被（bèi）較（jiào）大幅度快速減（jiǎn）壓，溫度隨之也降低，如果相變前的濕飽和（hé）蒸汽含水滴較少，則溫度降低後會（huì）仍然（rán）高於新的壓力對應的飽和溫度，則蒸汽（qì）由原來的（de）飽和狀態變為過熱（rè）狀態。而過熱蒸汽變為飽和（hé）蒸汽，一般是由於長距離輸送的熱損（sǔn）使溫度降低，當溫度（dù）低於（yú）或等於該壓力對應的飽和溫（wēn）度（dù）時（shí）便進（jìn）入飽和（hé）狀態。蒸汽（qì）發生相變（biàn）對（duì）流量測量的影響可分為幾種情（qíng）況.
a）飽和蒸汽（qì）發生（shēng）變化後，仍然未（wèi）脫（tuō）離（lí）飽和狀態，隻（zhī）是（shì）與變化前的壓力、溫度不同而處於一種新的飽和狀態。這種情況隻要係統有補償儀表，且飽（bǎo）和蒸汽的（de）幹度較高，對測量無影響。
b）飽和蒸汽相（xiàng）變（biàn）後（hòu）成為過熱蒸汽。如果設計（jì）時就考慮到有可能會產生相變，測量係統采用的是壓力（lì）和溫度雙補償，而且蒸汽密度是采用IFC1967 公式動態計算（suàn）的，則這個相（xiàng）變對測量無（wú）影響。如果蒸汽密度采用查表法（fǎ），這就要求（qiú）運算儀（yí）表內（nèi）除了裝有《飽（bǎo）和蒸汽密度表》外，還應（yīng）裝有《過熱蒸汽密度表》及（jí）相應的判斷程序。采用查（chá）表法需要（yào）的兩個數表和判（pàn）斷程序，缺少任何一個都會對流量測量帶來誤差。
c）飽和蒸汽（qì）測（cè）量係統采用的（de）是單壓力或單溫度（dù）補償（cháng），相變後對測量就會帶來誤差，現舉例說明（míng）。一飽和（hé）蒸汽測量係（xì）統，采用（yòng）單參數補償，現場實際表壓（yā）為0.5MPa，實際溫度170℃。從上述壓力和溫度看，目前該蒸汽已經變為“過熱”狀態，其密度為3.0706kg/m3。
如（rú）果采用（yòng）單壓力補償，依據0.5MPa 查飽和蒸汽表得到密度（dù）為3.1698 kg/m3，給測量帶來的誤（wù）差為：
對脈衝、線性電流信號（hào）的儀表（biǎo） (（3.1698 -3.0706）/3.0706)*100%=3.23%
對方根電流信號（hào）的儀表(（3.1698 -3.0706）/(2*3.0706))*100%=1.62%
如果采用單（dān）溫（wēn）度（dù）補償，依據170℃查飽和蒸（zhēng）汽表得到（dào）密度為（wéi）4.1229kg/m3，給測量帶來的誤差（chà）為：
對脈衝、線性電流（liú）信號(（4.1229- 3.0706）/3.0706)*100%=34.27%
對方根電流信號（hào） (（3.1698 -3.0706）/(2*3.0706))*100%=17.14%
從（cóng）上述可（kě）以看出，對（duì）於飽和蒸汽采（cǎi）用單參數（shù）補償查表法求取密度，當蒸汽發生相變時（shí）會給測量帶來誤差，但是采用單壓（yā）力補償（cháng）的誤差要小於單溫度補償。
d）過熱蒸汽變為飽和蒸汽。由於大多數的過熱蒸汽測量（liàng）係（xì）統基本都采（cǎi）用（yòng）壓力和溫度雙補償，所以如果積算儀表的蒸汽密度是采用IFC1967 公式動態計算（suàn）的，則這個相變對測量無影（yǐng）響。如果（guǒ）采用查表法取得蒸氣密度，當過熱蒸汽（qì）變為飽和蒸汽後可能（néng）查不到（dào）對應的密度。因為在運算儀表內的《過熱蒸氣密度（dù）表》，通常隻列出過熱蒸汽（qì）範圍的壓力、溫度數據（jù），處於飽和狀態下的數據一般（bān）不（bú）提供。例如現場實際表（biǎo）壓0.8MPa、溫度（dù）170℃。該表壓0.8MPa 對應的飽（bǎo）和溫度為 =175 s t .36℃，而實際溫度170℃＜ s t 明顯已經處於飽和（hé）狀（zhuàng）態，因該壓力下數表提供的（de）可查溫度範圍t＞175℃，所（suǒ）以無（wú）對應的溫度可查。即使儀表內裝有《飽和蒸汽密度表》，但是如果（guǒ）沒有蒸汽狀態判斷程序，儀表（biǎo）是不能自動轉查《飽和蒸汽密（mì）度表（biǎo）》的（de），由此測量誤差便會產生。
1.2 飽和蒸汽密度失準問題
1.2.1 失準原因分析這裏所（suǒ）說的飽和蒸（zhēng）汽密度不準確（què），是指脫（tuō）離了（le）臨（lín）界（jiè）飽和狀態的蒸汽，也就是常說的（de）濕飽（bǎo）和蒸汽。濕（shī）飽和蒸汽是汽液兩相共存的狀態，它是蒸汽和水的混合物，屬於複雜的單工質氣液兩相流體。由於目前的流（liú）量儀表的技術（shù）性能都是在（zài）單相流狀態下定義的，對於脫硝煙（yān）氣流量計測量氣液兩相流的儀表，多年來（lái）盡管人們不斷地進行了研究和探討，也提出了一（yī）些運算數學模型（xíng），但是適用（yòng）範圍和測量準確度都不（bú）夠理想，所以準確測量氣液兩相流的儀表仍是今後（hòu）需（xū）要努力的方向。鑒於介質兩相流型的複雜（zá）多變，本文這裏討論的濕飽和蒸汽密度的計算，其濕度也隻能界定在（zài）某一範圍內，並認為氣液是均相流動的狀態為前提。濕飽和蒸汽的形成是（shì）在（zài）實際使用中的產生的，例如熱（rè）電廠（chǎng）送出的飽和蒸汽經過管道較長距離的輸送，就會有部（bù）分蒸汽程（chéng）度不等（děng）的變成冷凝水而成為濕飽（bǎo）和蒸（zhēng）汽。濕飽和蒸汽的密度與臨界（jiè）飽和蒸汽（以下稱（chēng）為幹飽和蒸汽）的密度是不同的。而目前使用的（de）兩個飽和蒸汽密（mì）度表（以壓力和溫度為（wéi）自變（biàn）量）中提供的蒸汽密度，均為幹飽和蒸汽的密（mì）度值，數表中之所以不列入濕飽和蒸汽密度的數（shù）據，是因該數據還不能準確得到。因為要想準確得到濕飽和蒸汽的密度，就必須知道飽和蒸汽的幹度指標x或者濕度指標y，但是由於技術上的原因（yīn），目前還不能在線準確獲得，這就是本（běn）文（wén）所（suǒ）指出的，當飽（bǎo）和蒸汽脫離臨界飽和狀（zhuàng）態變（biàn）為濕飽和蒸汽（qì）後，其密度不（bú）準確的原因。例如已知飽和蒸氣工作絕壓為0.48 MPa，若已知濕度y為5%（x =0.95），看一下密度的差別。
查表得到飽和蒸氣密度g r =2.5683 kg/m3，濕飽和蒸汽實（shí）際密度為H r =2.7034 kg/m3。
查表得到的幹飽和蒸汽的密度與實際濕飽和蒸汽的密度誤（wù）差為（wéi）：
((2.5683- 2.7034)/ 2.7034) *100%» 100 5.0%
如果蒸汽的（de）濕度y不同，即使仍然處於工作絕壓為0.48 MPa 狀態下，將會得到不同的密值，可（kě）自（zì）行驗算這裏不再舉例了。
1.2.2 失（shī）準帶來的（de）影響
飽和蒸汽含水所產生的脫（tuō）硝煙氣流量計（jì）流量測量誤差，引（yǐn）起*大的糾紛就是在貿易結算計（jì）量上。供方和收方在一根（gēn）管道（dào）上裝有同樣（yàng）的流量計，在供（gòng）方由於距離熱源較近，飽和蒸汽中的的水滴含量可能很少，對測量（liàng）影響較小。而在收方（fāng）由於長距離輸送會導致部分蒸汽冷凝的水滴（dī）含量增大，對測量的影響必（bì）然較大。盡管（guǎn）供、收雙方的流量儀（yí）表都是（shì）正（zhèng）常的，但是供大於收的計量誤差是常（cháng）常（cháng）發（fā）生（shēng）的。例如在供收雙方流量儀表都用脫硝煙氣（qì）流量計，在（zài）雙方儀表都正常的情況下，供方瞬（shùn）時流量顯示（shì）5.2t/h時，在收方可能（néng）隻有4.9t/h顯示值，誤差為－5.77%甚至示值不穩定，這就（jiù）是接收方的（de）蒸汽中含水原因（yīn）所造成的。如果收（shōu）方將管道的積水及時放掉，能（néng）使脫硝煙氣流量計（jì）示值恢複穩定，但（dàn）上述差量可能會仍然存在。因為在供方測量（liàng）的幾乎是“蒸汽的總的質量流量”，而在收方“有一部分汽體冷凝成液體了”，這些液體不（bú）會被檢測到或是被排放掉，從而導致質量流（liú）量減少，誤差也就產生（shēng）了，（當然不排除水滴使少量脈衝漏計（jì）造成的部分誤差），這個誤差完全不是雙（shuāng）方儀（yí）表（biǎo）有問題造成的（de），而是濕蒸（zhēng）汽密度不能（néng）準確得到造成的。由此常常導致供收（shōu）雙方多次拆下流量儀表外送校驗，造成白白耗費時間財力卻無功而返。
舉例說（shuō）明如下，用（yòng）脈衝信號的脫硝煙（yān）氣流量計（jì）測量飽和（hé）蒸汽流量，當飽和蒸汽由幹飽（bǎo）和蒸汽變（biàn）為濕飽和（hé）蒸汽後，計算一下對流量測量帶來（lái）的誤差。若已知蒸汽濕度5%，絕壓為0.40 MPa，查（chá）表密度g r 為2.1635 kg/m3，濕（shī）蒸汽（qì）實際密度為H r 為2.2773 kg/m3，儀表係數K =0.3396。
當測量頻率為f =135.8Hz 時，采用不（bú）同（tóng）的密度得到的測量結果。依（yī）據脈衝渦街質量流量（liàng）運算式 q m =( 3.6 f / K)* ρ1
查表（biǎo）密度流量為qm=((3.6*135.8)/0.3396)*2.1635=3114.523kg/h
實際密度流（liú）量為qm=((3.6*135.8)/0.3396)*2.2773=3278.346kg/h
誤差qm=((3114.523-3278.346)/3278.346)*100%=-4.997%
從計算結果看飽和蒸（zhēng）汽濕度在5%的情況采用查表密度測量，將會造成約-5%的流（liú）量（liàng）誤差。
1.2.3 濕飽（bǎo）和蒸汽密（mì）度的計（jì）算
如前所述，下麵介紹的濕（shī）飽和蒸汽密度的計算，是界定在一（yī）定範圍的基礎上（shàng）進行的，其界（jiè）定的範圍如下（xià）。當蒸汽濕度y≤5%時（幹度x在99%～95%間），可（kě）認為氣液是均相流動（dòng），氣液速度基（jī）本相等（děng），即速度比K≈1，可（kě）用（yòng）下式（1）或（2）計算密度（dù），其準確度是可信的。當濕蒸汽濕（shī）度6%≤ y≤10%左右（yòu）時（幹度x在94%～90%間），流動狀況會從“均相流動”狀態，依據水平管道或垂直管道流向的不（bú）同（tóng），逐漸變成複雜（zá）的流動狀態。如果對計算準確（què）度要求不高的話，也可用式（1）或（2）嚐試計算，但是密度誤差會大於（yú）y≤5%時的狀（zhuàng）態，具體數值不能確定。當濕蒸汽濕度y＞10%後（幹度x＜90%），不能用下式求取（qǔ）濕蒸汽實際密度，因為（wéi）流動狀態已經不是均相流動狀態，其速度比K≠1 了。
2、蒸汽問題的解決方案
2.1 蒸汽相變問題的（de）解決方法
a）一是對可能產生相變的脫硝煙氣流量計測量係統有一個事先預防措（cuò）施，就是在設計時無論（lùn）是測量飽和蒸汽還是過熱蒸汽，一律采用壓力和溫度雙補（bǔ）償。這樣（yàng）雖然一次性（xìng）成本費用（yòng）有所增大，但是從長遠利益來看，無（wú）疑是減少矛盾、增加（jiā）效益的良方（fāng）。二是*好采（cǎi）用具有“IFC1967 公式動態計算（suàn）蒸汽密度”的積算儀，它能（néng）根據測量的壓力溫度識別蒸汽的狀態，及時計算（suàn）出過熱狀態、飽和狀態下（xià）的蒸汽（qì）密度。目前市場上已經有了具有此功能的智能流量積算儀如FLC-2800。當然也可采用同時裝有《飽（bǎo）和蒸汽密度表》和《過熱蒸（zhēng）汽密度表》、且具有判斷蒸汽狀（zhuàng）態功能的積算儀。以便可以（yǐ）根據蒸汽的實際狀態及時查找不同的數表，從而得（dé）到蒸汽的密度值。
b）對於飽和蒸汽單參（cān）數補償的係統，盡量采用壓力補償，這樣即使發生了相（xiàng）變，也（yě）會（huì）使誤差遠小於單溫度補償的係統。
c）流量計（jì）安裝地點應妥善考慮，應選擇不容易導（dǎo）致蒸汽發生相變的位置，如避開經常有減壓操作的設備和減壓閥門後麵（miàn），輸送蒸汽的管道和脫硝煙氣流量（liàng）計測量傳感（gǎn）器加強（qiáng）保溫措施等。
2.2 飽和蒸汽密度不準的（de）解決方法
對於濕飽和蒸汽密度需要知道蒸汽的（de）幹（gàn）度（dù）或（huò）濕度（dù），而這個數據目（mù）前又難以在線得到的問題，筆者提出了一個解決方（fāng）案供大（dà）家討論。
供（gòng）收雙方在確認了雙方流量儀表都處於正常良好（hǎo）的工作狀態前提下，可以根據長期存在的（de）差量和（hé）現場的（de）實際工況，根據經驗確定（dìng）出不同時間段濕（shī）蒸汽的含水程度，然後在積算儀表（biǎo）內（nèi）設置相應的濕度（dù）補償運算公式，通過人工輸入蒸（zhēng）汽幹度x或濕度y數值，就可以對濕（shī）飽和蒸汽進行濕度補償運算。隻要（yào）濕（shī）度指標（biāo）估算基本正確，雙方差量的（de）矛（máo）盾就可以大大緩解。
上一篇：高溫（wēn）煙氣流量計（jì）,管道煙氣流（liú）量計