航（háng）空煤油流量（liàng）計在供水係統中的技術改造與實施

摘要：技術供水係統是水電廠輔助（zhù）設備中*基本的係統之一。水電廠技術供水係統包括技術供水、消防供水和（hé）生活供水（shuǐ）。為準確監（jiān）視機組技術供水水（shuǐ）管流量（liàng），提（tí）高機組安（ān）全運行指標，大化電廠結（jié）合技術供水現況，研究決定進（jìn）行技術改造 , 增設帶現場顯示的航空煤油流量計，解決技術供水水管流量實時監視問題，便於運行人員及時掌握機組技術供水情況及日常巡回檢查。經過改造 , 達到了預期目的。
1 概述
大化水力發電總廠位於紅水河（hé）中遊，是紅水河（hé）流（liú）域 10 個梯級電（diàn）站中的*六級，下轄大化電廠和百龍灘電廠，總裝機容量為 758MW。大化電廠一期工程在（zài）右岸，共有 4 台水輪發電機組，二期工程在左岸，1 台（tái）水輪（lún）發電機組，總裝機容量 566MW，設計多年平均發電量為（wéi） 28.63 億 kW.h。1998 年（nián）起用（yòng） 4 年時間進行增容改造，改造後總裝（zhuāng）機容量（liàng）為4×11.4 萬千瓦，二期工程（chéng）於 2007 年 7 月 26 日（rì）正式開工（gōng）建（jiàn）設，在（zài）原大壩左岸增加了 1 台 11 萬千瓦的機組 , 2009 年 6 月底投產發電（diàn）。
2、右岸技術供水情況
大化電廠技術供水（shuǐ）包括右岸和左岸供（gòng）水，本文以右岸 3 號機技術供水係統增（zēng）設帶現場顯示航空煤油（yóu）流（liú）量（liàng）計技術改造方案為例進行（háng）分析說明。右岸技術供（gòng）水係統（見圖 1）由各機組單元蝸殼取水主水源、濾水器、主供水泵、正反向切換閥（3202 閥與 3204 閥開為反向取水，3203 閥與 3205閥開為正向取水，運行時隻（zhī）開其中一種）、備用水源（yuán）、備用濾水器（qì）、備用（yòng）供水泵和備用總水管構成（chéng）一個整體，並通過（guò） 0211 閥與廠房（fáng）消防水係統相連接，可通過主水源自（zì）流供水、主水源水泵增（zēng）壓供水、備用水源自流供水、備用水源水泵增壓供水等（děng）不同供水方式向機組推力軸承冷（lěng）卻器和發導軸承冷卻器、水導軸承（chéng）冷卻器、發電機（jī）空（kōng）氣冷卻器提（tí）供冷卻水源（yuán）。機組技術供水正常運行采用單元蝸殼取水的供水方式運行，以備用水源供水為輔。機組主軸密封用水分別取自生活供水水源和技（jì）術供水備用總管水源（yuán），向機組大（dà）軸提供可調水壓端麵密封水源。在現場配（pèi）置一個技術供（gòng）水現地單元櫃，實現對機組技術供水係統設備自動控製、故障保護及（jí）報警。櫃內配置可編程 PLC 控製係統，電控（kòng）櫃對主供增（zēng）壓泵、3202 至 3208 電動碟閥進行流程控製。

由技術供（gòng）水現地單元觸摸屏或監控上位機進行（háng）開、關閥（fá）操作。機組正常運行時，技術供水（shuǐ）現地單元櫃控製把手應置於“遠控”方式運行，由監控上位機進（jìn）行遠程操作，把手置於“現地”方（fāng）式，由技術供水現地單元櫃觸摸（mō）屏進行操作。設定機組停機 10 分鍾後自動關（guān）閉技術供水，該功能由開停機啟停技術供水壓板控製。自流（liú）供水時（shí），濾過器前壓力小（xiǎo）於 0.25MPa，應清掃蝸殼取水（shuǐ）口；水泵供水時，濾過（guò）器前壓力小於（yú） 0.20MPa，應改用備用供水，進行蝸殼取（qǔ）水口的清掃。機組（zǔ）檢修恢（huī）複（fù）前，技術供水係統（tǒng）必須進行耐壓試驗 , 合（hé）格後方可投入運行。耐（nài）壓參（cān）數：P=0.3MPa，t=30 分鍾。
3、技術供水改造原因
機組自動開機時，會自動下發指令開啟（qǐ）技術供水，機組冷卻（què）水中斷信號作為開機條件之一，其中（zhōng）冷卻水中斷信號包括推力冷卻水中斷及水（shuǐ）導（dǎo）冷卻水中斷。大化電廠是水庫無調節的水電廠，水位（wèi）落差變化快，而原大化電廠右岸技術供水示（shì）流器無（wú）流量顯示，無法監視到供水水管流量大小，對開機及監視機組安全運行非常不利，影響機（jī）組備用可靠性，對電網係統緊急斷麵調（diào）峰調頻有惡劣影響。為了（le）方便（biàn）運行人員掌握機組技術供水實時情況 , 確保機組正（zhèng）常開啟及安全穩定運行，研究決定增設帶現場顯示的航空煤油（yóu）流量計。
4、改造方案及實施
技（jì）術供（gòng）水係統（tǒng）設（shè）有主、備用水源。主水源是蝸殼取水，作為（wéi）機組技術供水（shuǐ）的主用水源。備用水源有兩個，一個是設在 1 號機段的壩前取水，取水口高程為 145m，另一個（gè）是同 4 號機組蝸（wō）殼取水共用取水口的蝸殼備用（yòng）取水（shuǐ）。兩路備用水（shuǐ）源均接到（dào）備用總水管，並（bìng）通過 X207 閥分別與各台機組的技術（shù）供水係統相連通（見圖 2）。

4.1、改造原則
本次改造采用寶得 burkert8045 型航空煤油流量計 , 是集溫度、壓（yā）力、流量傳感器（qì）和智能流量積算儀於一體的新一代（dài）高精度、高可靠性的精密計量儀表（biǎo）。一體式航空煤油流量計包（bāo）括一個流量傳感器和一個帶顯示器（qì）的（de）發送器，外殼為（wéi） IP 65 防濺。具有與流量成正比的 4~20mA 標準輸出信號，電子線路故障時提供 22mA 的故障（zhàng）信號。
4.2、安裝說明
現場（chǎng）安裝時應注意（yì）遠離（lí）可能對其產生幹（gàn）擾的大型設備，防（fáng）止長期的熱輻射（shè）和（hé）其他如磁場（chǎng）直射等環境影響。為確保高測（cè）量精度和較好的零點穩定性，進行校正前，航空煤油流量計（jì）應（yīng）裝入工藝介質中至少 24 小時（shí）電*鈍化。安（ān）裝的管路設計應確保管道始終充滿流體，防止測（cè）量誤差，管路設計圖見圖 3。

垂直安裝時確保流向由下而上，如圖 4 中（zhōng）箭頭所示，應與管道水平（píng）中心線（xiàn）成 45 度角安裝航空煤油流量計。
測量流（liú）向取決於航空（kōng）煤油流量計的安裝方（fāng）位，將航空煤（méi）油流（liú）量計在接頭上旋轉 180 度即可（kě）反向。正流向時，航空（kōng）煤油流量計的突耳應在上遊方向。流量顯（xiǎn）示總是正的，而累加器可以根據流向增加或者減少。安裝中確認管路設計不（bú）允許在介質中產生氣泡或空腔，否則將引（yǐn）起測（cè）量誤差（見圖 5）。
4.3、安（ān）裝位置
右岸廠房 3 號機推力冷卻供水管安裝 3 組航空（kōng）煤油流量計，分別位於 3 號機推力冷卻器正向供水（反向排水（shuǐ））3259 閥、3 號機推（tuī）力冷卻器正向供水（反向排水）3263 閥、3 號機推力冷卻器正向供水（shuǐ）（反向排水）3267 閥後；發導冷卻供水管安裝 2 組航空煤油流（liú）量（liàng）計，位於 3 號機發導冷（lěng）卻器正向供水（反向排水）3271 閥、3 號機發導冷卻器反向供水（正向排水）3270 閥門後（hòu）； 水導冷（lěng）卻供水管安裝 1 組航空煤油（yóu）流量計, 位於 3 號機水導正向供水（反向（xiàng）排水）3217 閥門後，航空煤（méi）油流量計安裝位置要保證（zhèng）上遊直管長度為 10DN，下遊直管長度 5DN（見（jiàn）圖 6）。安裝在推力（lì）冷（lěng）卻供水管的 3 組航空煤油流量（liàng）計和水導冷卻供水管 1 組航空煤油流（liú）量計取代原有的示流器。

請確認管路設計不允許（xǔ）在（zài）介質中產生氣泡或空腔，否則將（jiāng）引（yǐn）起測量誤差。

推力冷卻水航空煤油流量（liàng）計（jì）：3 個航空煤油流量計開關量（liàng）和 3 個原示流器開關量串接，送至監控係統作為機組開機條件判斷依據。發導冷卻水航空煤油流量計：2 個航空煤油流量計開（kāi）關量串接，送至監控係統，作為（wéi）機組開機條件判斷依據；
水導冷卻水航空煤油流量計：1 個航空煤油流量計開關量送至（zhì）監控（kòng）係統，作為機組開機條件判（pàn）斷依據（jù）；
以上均（jun1）采用模擬量三線製接法，上送至監控係統（tǒng）用於運行人員監視。
增加 3 號機發導冷卻水流量通斷測（cè）點作為機組開機條件中技術供水（shuǐ）是否正常的判（pàn）斷依據。
5、改造效果
5.1 技改後通（tōng）過監控上位機
畫麵可以實時監控推力、水導、發導流量，當水流量過低時發報警信號到監控（kòng）上位機，掌握水流量實時數據。帶現場顯示（shì）航空煤油流量計無機械可（kě）動部件，穩定可靠，壽命長，在（zài）安（ān）裝正（zhèng）確的條件下傳（chuán）感器是免維護的，長期運行（háng）無須（xū）特殊維護 , 維護成本低。
5.2 實現了（le）機電一體化，如在使用過程中傳感器被汙染或阻塞可用水或其他與 PVDF 和SS316L 相容的清洗劑清洗。建議在清洗電*後 24小時或流（liú）體（tǐ）改變後進行零點校正。
5.3 日常的計量過程不（bú）需人工值守（shǒu），測量信號既可就地顯示，也可按需遠傳。流量（liàng）測量範圍較寬 , 可在孔板和渦（wō）街（jiē）流量計無法涉足（zú）的部分小流量區域進行有效工作，體積（jī）小、重量輕，離線標定較為方便，工藝安裝條件不（bú）苛刻，儀表上、下遊直管段可較孔板（bǎn）和渦街（jiē）流（liú）量計大大（dà）縮短。
5.4 具有優（yōu）異的量程比，在低流速或流量變化幅度（dù）較大的（de）流域具有良好的適用性。
5.5 技（jì）術供水改造後 , 機組因技術（shù）供（gòng）水流量中（zhōng）斷引起的開機不成功率降低，減少了因供水流量低對機組各（gè）軸承冷卻的影響，運行可靠，對機組安全運行提供一（yī）定的保障。
6、結語
本次技改解決了原大化電廠技術供水（shuǐ）示流器無流量顯示、無法監視到供水水管流量大小（xiǎo）、無法調（diào）整低流量報警定值功能難（nán）題。便於運（yùn）行人員巡回（huí）監視，免於維護，提高效益，確保機組安全穩定運行（háng）。

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