熱測設計說明書

1、課 程 設 計 用 紙教師批閱： 過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)設計 摘 要過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)是鍋爐控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，其性能和可靠性已成為保證鍋爐安全性和經(jīng)濟性的重要因素。過熱蒸汽的監(jiān)測就監(jiān)測低溫過熱器、后屏過熱器、高溫過熱器以及減溫器的進出口壓力、溫度和流量，并且對過熱器，管壁設置高低報警確保溫度不超過允許的工作溫度。本文是針對鍋爐過熱蒸汽和減溫器中水溫度、壓力、流量監(jiān)測系統(tǒng)進行的分析和設計。監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)300MW火電機組過熱蒸汽系統(tǒng)組成部分以及相應工作的條件從測量儀表的測量范圍、精度要求、使用場合、信號顯示等方面綜合考慮選用適當?shù)膬x表，對過熱系統(tǒng)進行監(jiān)測。通過使用該系統(tǒng)，可以得到鍋爐過熱蒸汽

2、系統(tǒng)不同時刻溫度、壓強和流量的變化，從而便于采取措施保護過熱蒸汽系統(tǒng)過工作在允許的工作范圍內(nèi)。流量是表征流體流過管道某一截面的數(shù)量。在火電廠中，工作介質(zhì)的流量能反映熱力設備的效率及負荷的高低，因此隨時監(jiān)視某些流體的流量對保證設備安全經(jīng)濟運行是很重要的。隨著科學技術的發(fā)展，人們對流量的測量精度要求越來越高，需要檢測的流體品種也日益增多。檢測對象也從單相流擴展為雙相流、多相流。目前出現(xiàn)了各種各樣的流量計，比較傳統(tǒng)的有渦輪流量計、轉子流量計、差壓流量計等；而比較高科技的有超聲波流量計、電磁流量計等。測量流量的目的是為了正確指導工藝操作、進行成本核算、保證產(chǎn)品的質(zhì)量和設備的安全。因此，用不同的物理原理

3、和規(guī)律，制造出各類流量儀表應用于流量測量。流量測量是生產(chǎn)過程自動化檢測和控制的重要環(huán)節(jié)?；痣姀S發(fā)電過程中鍋爐給水的流量是電廠生產(chǎn)的必要測量對象，因此，在鍋爐給水裝置中必須安裝合適的流量測量計來滿足測量的要求。目錄一、HG-1025/17.5-YM36型亞臨界自然循環(huán)鍋爐31、 過熱器結構說明32、 蒸汽流程3二、熱工參數(shù)測量52.1 溫度測量52.1.1溫度測量儀表的選用52.1.2測溫儀表的安裝及注意事項122.2壓力測量142.2.1壓力測量儀表的選用142.2.2儀表的使用及安裝要求242.3流量測量252.3.1流量測量儀表的選用252.3.2 流量測量儀表的安裝及加工33三、總結體會

4、343.1、 設計總結343.2、 設計心得34四、附錄354.1 圖例說明354.2儀表設備清單36致 謝37參考文獻38附錄一 過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)測點布置示意圖附錄二 儀表清單一、 HG-1025/17.5-YM36型亞臨界自然循環(huán)鍋爐1、過熱器結構說明過熱器由五個主要部分組成:a)末級過熱器；b)后屏過熱器；c)分隔屏；d)立式低溫過熱器；e)水平式低溫過熱器；后煙道包墻和頂棚過熱器。 末級過熱器位于水冷壁排管后方的水平煙道內(nèi)，一共有90片，管徑為51，以152.4的橫向節(jié)距沿整個爐寬方向布置。 后屏過熱器位于爐膛上方折焰角前，一共有20片，管徑為54/60，以685.8mm橫向節(jié)距沿整個

5、爐膛寬度布置。 分隔屏位于爐膛上方，前墻水冷壁和后屏過熱器之間，共四排，每排六片小屏布置，管徑為51，分別以3429mm，2743.2mm，2566.3mm的橫向節(jié)距沿整個爐膛寬度布置。 立式低溫過熱器位于尾部豎井煙道內(nèi)，水平低溫過熱器上方，一共為102片，管徑為51，以136mm橫向節(jié)距沿爐寬方向布置。 水平低溫過熱器位于尾部豎井煙道省煤器上方，一共102片，管徑為51，以136mm的橫向節(jié)距沿爐寬方向布置。后煙道包墻和頂棚過熱器部分由側墻、前墻、后墻及頂棚組成，形成垂直下行煙道。后煙道延伸包墻形成了一部分水平煙道。爐膛頂棚管形成了爐膛和水平煙道部分的頂棚。過熱器的作用1) 將飽和蒸汽加熱成

6、具有一定溫度的過熱蒸汽，提高蒸汽的焓值，從而增加蒸汽的做功能力，提高電廠的循環(huán)熱效率。2) 能對過熱汽溫進行調(diào)節(jié)，保證汽溫在正常溫度范圍內(nèi)波動。2、 蒸汽流程主蒸汽從鍋筒流向末級過熱器的流程可參見附圖0105，主要注: (1)蒸汽冷卻夾管用于保持分隔屏的橫向節(jié)距，防止分隔屏過分偏斜，其流程如下: 分隔屏入口集箱蒸汽冷卻夾管入口管蒸汽冷卻夾管定位管蒸汽冷卻夾管出口管后屏過熱器出口集箱。 (2)蒸汽冷卻間隔管用于保持后屏過熱器和屏式再熱器的橫向節(jié)距，防止后屏過熱器和屏式再熱器過分偏斜，其流程如下:后煙道延伸墻下集箱出口連接管道蒸汽冷卻間隔管一級過熱器減溫器出口連接管。 蒸汽在汽輪機高壓缸做功后，經(jīng)

7、由冷端再熱管道引回鍋爐，進入再熱器系統(tǒng)。再熱器減溫器位于冷端再熱管道上。再熱蒸汽流程可參見附圖0106，主要如下: 一、熱工參數(shù)測量 2.1溫度測量2.1.1溫度測量儀表的選用 設計中共考慮過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)有13處需要測定溫度，分別是汽包出口溫度、頂棚過熱器進口溫度、頂棚過熱器出口溫度、頂棚過熱器出口壁溫、低溫過熱器進口溫度、低溫過熱器出口溫度、低溫過熱器出口壁溫、高溫過熱器進口溫度、高溫過熱器出口溫度、高溫過熱器出口壁溫、分隔屏過熱器壁溫和一、二級過熱器噴水溫度。測溫儀表的選用應從測量范圍、精度要求、使用場合、信號處理、測點數(shù)目等綜合考慮。 表2.1過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)溫度設計指標鍋爐型號HG-

8、1025/17.5-YM36制造廠家哈爾濱鍋爐制造廠序號項目單位設計煤（BMCR ）1汽包出口溫度540.62頂棚過熱器進口溫度5503頂棚過熱器出口溫度 5734頂棚過熱器出口壁溫5455低溫過熱器進口溫度663.36低溫過熱器出口溫度6807低溫過熱器出口壁溫5308低溫過熱器片數(shù)片1109分隔屏過熱器壁溫445.810分隔屏過熱器片數(shù)片2*411高溫過熱器進口溫度824.412高溫過熱器出口溫度745.613高溫過熱器出口壁溫540.614高溫過熱器片數(shù)片5415一級過熱器噴水溫度273.116二級過熱器噴水溫度280.8 根據(jù)主流產(chǎn)品的性能及特點，我們選取SBWR、Z熱電偶(熱電阻)一

9、體化溫度變送器作為測溫儀表。1、簡介SBWR、SBWZ系列熱電偶、熱電阻溫度變送器是DDZ系列儀表中的現(xiàn)場安裝式溫度變送器單元，與工業(yè)熱電偶、熱電阻配套使用，它采用二線制傳輸方式（兩根導線作為電源輸入和信號輸出的公用傳輸線）。將工業(yè)熱電偶、熱電阻信號轉換成與輸入信號或與溫度信號成線性的4-20mA、0-10mA的輸出信號.該溫度變送器可直接安裝在熱電偶、熱電阻的接線盒內(nèi)與之形成一體化結構。其主要特點有：  ·采用硅橡膠或環(huán)氧樹脂密封結構，因此耐震、耐濕、適合在惡劣的現(xiàn)場環(huán)境安裝使用。  ·現(xiàn)場安裝在熱電偶、熱電阻的接線盒內(nèi)使用，直接輸出4-20

10、mA、0-10mA的輸出信號。這樣既節(jié)約了昂貴的補償導線費用，又提高了信號遠距離傳輸過程中的抗干擾能力；         ·熱電偶變送器具有冷端溫度自動補償功能；  ·精度高、功耗低，使用環(huán)境溫度范圍寬，工作穩(wěn)定可靠；  ·適用范圍廣、既可以與熱電偶、熱電阻形成一體化現(xiàn)場安裝結構，也可以作為功能模塊安裝在檢測設備中和儀表盤上使用；  ·智能型溫度變送器可通過HART調(diào)制解調(diào)器與上位機通訊或與手持器和PC機對變送器的型號、分度號、量程進行遠程信息管

11、理、組態(tài)、變量監(jiān)測、校準和維護功能；  ·智能型溫度變送器可按用戶實際需要調(diào)整變送器的顯示方向，并顯示變送器所測的介質(zhì)溫度、傳感器值的變化、輸出電流和百分比例；熱電偶或熱電阻傳感器將被測溫度轉換成電信號，再將該信號送入變送器的輸入網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡包含調(diào)零和熱電偶補償?shù)认嚓P電路。經(jīng)調(diào)零后的信號輸入 到運算放大器進行信號放大，放大的信號一路經(jīng)V/I轉換器計算處理后以420mA直流電流輸出；另一路經(jīng)A/D轉換器處理后到表頭顯示。變送器的線性化電路有兩種，均采用反饋方式。對熱電阻傳感器，用正反饋方式校正，對熱電偶傳感器，用多段折線逼近法進行校正。一體化數(shù)字顯示溫度變送器有兩種

12、顯示方式。LCD顯示的溫度變送器用兩線制方式輸出，LED顯示的溫度變送器三線制方式輸出。 其工作環(huán)境：1.輸入信號：熱電偶：K、E、J、B、S、T、N。熱電阻：Pt100、Cu50、Cu100(三線制、四線制)。智能型溫度變送器的輸入信號可通過手持器和PC機任意設置；  2.輸出信號：在量程范圍內(nèi)輸出420mA直流信號，與熱電偶或熱電阻的輸入信號成線性或與溫度成線性。智能型溫度變送器輸出420mA直流信號同時疊加符合HART標準協(xié)議通信；隔離式溫度變送器：輸入與輸出相隔離，隔離電壓500V，增加了抗共模干擾能力，更適合與計算機連網(wǎng)使用；3基本誤差：0.5%FS、0.2%FS、智能型0

13、.2%FS；4.接線方式：二線制、三線制、四線制；5.工作電壓：普通型號12V-35V，智能型12V-45V，額定工作電壓為24V6.允許負載電阻：500（24VDC供電）；極限負載電阻R（max）=50(Vmin-12),例如在額定工作電壓24V時，負載電阻可在0-600范圍內(nèi)選擇使用。7.工作環(huán)境：a:環(huán)境溫度-25-+80（常規(guī)型）                     

14、0; -25-+70（數(shù)顯型）                    -25-+75（智能型）               b:相對濕度：5%-95%          

15、   c:機械振動f50Hz, 振幅0.15mm              d:無腐蝕氣體或類似的環(huán)境；8.環(huán)境影響系數(shù)：0.05%/。2、 溫度測量范圍即精度等級的選擇 表2.2 鑫鵬SBWR、SBWZ系列熱電偶、熱電阻溫度變送器測量范圍及精度1） 熱電阻測溫范圍及允差型號分度號材質(zhì)測溫范圍精度等級允許偏差WZPBPt100鉑熱電阻-200+500A級B級±(0.15+0.002t)±(0.30+0.005t)WZCBCu5

16、0銅熱電阻-50+100±(0.30+0.006t)WZCBCu100銅熱電阻-50+1000±(0.30+0.006t)2）熱電偶測溫范圍及允差型號分度號材料允差等級允差值測溫范圍允差值測溫范圍WRNBK鎳鉻-鎳硅±1.5-40+375±2.5-40+333±0.004t3751000±0.0075t3331200WRMBN鎳鉻硅-鎳硅±1.5-40+375±2.5-40+333±0.004t3751000±0.0075t3331200WREBE鎳鉻-康銅±1.5-40+375

17、77;2.5-40+333±0.004t3751000±0.004t333900WRFBJ鐵-康銅±1.5-40+375±2.5-40+333±0.004t3751000±0.004t333750WRCBT銅-康銅±0.5-40+125±1.5-40+333±0.004t125350±0.0075t333350根據(jù)“最高測量值不大于儀表測量范圍上限值的90%,正常測量值在儀表測量上限值的1/2左右”1運用上表SBWR、SBWZ系列熱電偶、熱電阻溫度變送器的測溫范圍，并分別結合低溫過熱器進口溫度為

18、663.3，低溫過熱器出口溫度為680，高溫過熱器出口溫度為745.6，過熱器噴水溫度為273?？芍簩τ诘蜏?、后屏、高溫過熱器的進出口溫度的測定，使用E、K、J分度熱電偶較為合適；對于過熱器噴水溫度的測定，使用T分度熱電偶、鉑熱電阻較為合適。過熱蒸汽中使用的溫度計不屬于精密測量用溫度計，而是從屬于一般工業(yè)用溫度計，選用1.5級或1級溫度計即可。因此，鑫鵬SBWR、SBWZ系列熱電偶、熱電阻溫度變送器誤差范圍表中所列及的6種分度熱電偶與3種分度熱電阻皆可選用。3、 型號選用 表2.3 鑫鵬SBWR、SBWZ系列熱電偶、熱電阻溫度變送器型號代碼說明3    

19、;型     號    說     明  SBW溫度變送器類別  R  熱電偶Z  熱電阻傳感器  1  適配K型熱電偶/熱電阻適配Pt1002  適配E型熱電偶/熱電阻適配Cu1003  適配J型熱電偶/熱電阻適配Cu504  適配B型熱電偶5  適配S型熱電偶6  適配T型熱電偶7  適配N型熱電偶8  用戶自定安裝方式  

20、0  常規(guī)型1  專用型2  掛壁型3  導軌型溫度變送器  0  常規(guī)型1  智能型2  數(shù)顯型3  指針型4  智能數(shù)顯型5  智能指針型6  帶HART協(xié)議型 對于頂棚、低溫、高溫過熱器進出口溫度及其壁溫測點數(shù)目的選擇，基于各級過熱器的片數(shù)，我們在20%的低溫、高溫過熱器片上安裝溫度測量儀表，參照低溫、高溫過熱器片上安裝測溫儀表的情況，對頂棚過熱器選取適當?shù)臏y點。4、設置溫度高低報警 過熱蒸汽系統(tǒng)各個部分都有各自的正常工作溫度范圍，只有在設定的工作范圍之內(nèi)才能高效、安全

21、的工作，經(jīng)過多年電廠的實際經(jīng)驗，對過熱蒸汽的溫度設定了報警范圍分別上浮、下調(diào)標準溫度的1%，當溫度超過這個范圍，報警裝置就會自動報警，從而提醒工作人員進行處理控制，確保其安全、搞笑的運行，提高設備的經(jīng)濟性。我們設計指標如下： 表2.4 過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)溫度高低報警設計指標鍋爐型號SG-1025/17.5-M889制造廠家上海鍋爐制造廠序號項目單位設計煤（BMCR ）低報高報1汽包出口溫度5405365442頂棚過熱器進口溫度5505465543頂棚過熱器出口溫度5735695774頂棚過熱器出口壁溫5455405505低溫過熱器進口溫度6636596676低溫過熱器出口溫度6806756857

22、低溫過熱器出口壁溫5305255358分隔屏過熱器壁面溫度4454404509高溫過熱器進口溫度74574075010高溫過熱器出口溫度82482082811高溫過熱器出口壁溫 54053554512一、二級過熱器噴水溫1771751795、 測溫儀表的選用結果綜合以上測量范圍、精度要求、使用場合、信號處理及測點數(shù)目五個方面的考慮，對于頂棚、低溫、高溫過熱器進出口溫度及其出口壁溫和過熱器噴水溫度的測量儀表及其數(shù)量，我們的選擇方案如下表所示： 表2.5 測溫儀表的選用結果測溫儀表的選用結果序號測量項目儀表廠家儀表型號儀表數(shù)量（個）1頂棚過熱器進口溫度安徽鑫鵬機電有限公司SBWR1001182頂棚

23、過熱器出口溫度183頂棚過熱器出口壁溫184水平式低溫過熱器進口溫度225水平式低溫過熱器出口溫度226水平式低溫過熱器出口壁溫227分隔屏過熱器壁面溫度188立式低溫過熱器進口溫度229立式低溫過熱器出口溫度2210立式式低溫過熱器壁溫2211末級過熱器進口溫度SBWZ10011112末級過熱器出口溫度1113末級過熱器出口壁溫SBWZ10011114一、二級過熱器噴水溫SBWZ1001222.1.2測溫儀表的安裝及注意事項1、安裝 變送器的接線原理如圖所示。端子4接24V電源正端、端子3為420mA電流輸出端，該端經(jīng)負載電阻R1后回到24V電源負端。   &#

24、160;端子1、2接熱電阻，或2接熱電偶正，1接熱電偶負。變送器有零點及量程調(diào)節(jié)電位器，便于用戶進行微量調(diào)整。  2、校驗方法：  ·用于爆炸危險場所時，請注意防爆標志與防護等級；  ·機電一體化溫度變送器安裝的環(huán)境必須是在-20-+70內(nèi)，當周圍環(huán)境溫度太高時，SBWZ/R信號轉換器和顯示模塊可以與熱電阻或熱電偶分離安裝。我廠配有分離安裝變送器的專用防爆盒。  ·加電前，請仔細檢查電源的正負極性，不能接錯，否則可能造成不可知的后果。  ·SBW信號轉換器模塊用環(huán)氧樹脂灌封固

25、化，以加強其防震性能，并防濕、防腐、防潮。  ·溫度變送器使用六個月后需進行校驗。a、熱電阻溫度變送器校驗方法  ·設備要求：數(shù)字電壓表一臺；  ·按系統(tǒng)連接方法接線； ·根據(jù)變送器銘牌上標明的傳感器和量程范圍，輸入相應的阻值，使輸出為1V和5V（可分別調(diào)整零點電位器和滿度電位器）； ·按量程十等分點輸入各電阻值，檢查各溫度輸出是否符合精度范圍； ·按說明書技術指標進行測試，應符合技術要求。    b、熱電偶溫度變送器校驗方法

26、·設備要求：數(shù)字電壓表一臺；·按系統(tǒng)連接方法接線；·根據(jù)變送器銘牌上標明的傳感器和量程范圍，輸入相應的阻值，使輸出分別為1V和5V（可分別調(diào)整零點電位器和滿度電位器）；·按量程十等分點輸入各電勢值，檢查各溫度輸出是否符合精度范圍；·按說明書技術指標進行測試，應符合技術要求。3、安裝注意事項1.保證兩種測量端應有足夠的插入深度，因低溫、后屏、高溫過熱器進出口管道管徑超過100，故在安裝時應使保護套管末端超過中心線510mm。2.為防止高溫下保護套管變形，需垂直安裝。3.為防止熱損失，保護套管外露長度盡量短，并加保護層，減少由于熱損失帶來的測量誤差

27、。2.2、壓力儀表本次設計通過分析發(fā)現(xiàn)我們需要對以下幾點進行測壓，分別是：汽包出口、頂棚入口集箱、頂棚出口集箱、尾部前墻進口集箱、尾部前墻出口集箱、尾部中隔墻集箱、低溫過熱器進口、低溫過熱器出口、過熱器分隔屏進口、分隔屏出口、一級噴水減溫器介質(zhì)壓力、二級噴水減溫器壓力。2.2.1 壓力測量儀表選擇下面我們對這些測壓點能承受的壓力范圍進行析，通過比較各壓力測壓儀表以及現(xiàn)場/遠傳、測量范圍、被測介質(zhì)的性質(zhì)、精度要求等綜合考慮來選擇側壓力表。1、測壓儀表現(xiàn)場/遠傳為了方便工作人員及時檢測過熱器中過熱蒸汽的壓力以及汽包壓力，方便掌握鍋爐的生產(chǎn)狀況，我們決定采用遠傳壓力表。 表3.1各壓力表的優(yōu)缺點比較

28、 液柱式壓力計( 1) 簡單可靠; ( 2) 精度高, 靈敏度高; ( 3) 可采用不同精度的工作液; ( 4) 適合低壓、低壓差測量; 價格便宜。( 1) 不便攜帶; ( 2) 沒有超量程保護; ( 3) 介質(zhì)冷凝會帶來誤差; 被測液與工作液需搭配。彈性壓力表 彈簧管 壓力表( 1) 結構簡單, 價格便宜; ( 2) 有長期使用經(jīng)驗;( 3) 量程范圍大; ( 4) 精度高。( 1) 對沖擊、振動敏感; ( 2) 正反行程有滯回現(xiàn)象。 膜片壓力表( 1) 超載性能好; ( 2) 線性; ( 3) 適用于測量絕壓、差壓測量; ( 4) 尺寸小, 價格適中; ( 5) 可用于粘稠、漿料的測量。(

29、 1) 抗震、抗沖擊性能不好; ( 2) 維修困難; ( 3)測量壓力較低。波紋管壓力表( 1) 輸出推力大; ( 2) 在低、中壓范圍內(nèi)使用好;( 3) 適于絕壓, 差壓量; ( 4) 價格適中。( 1) 需要環(huán)境溫度補償; ( 2) 不能用于高壓測量; ( 3) 需要靠彈簧來精細調(diào)整其特征; ( 4) 對金屬材料的選擇有限制?；瘜W密封裝置( 1) 可防止測量元件堵塞; ( 2) 可避免腐蝕性介質(zhì)與測量元件接觸, 可降低測量元件材質(zhì)要求; ( 3) 可避免在測量元件內(nèi)凝結氣化。( 1) 增加費用; ( 2) 降低測量精度。表3.2壓力測量儀表分類及性能分析類別壓力表形式測壓范圍/kpa精度等

30、級輸出信號性能特點能否遠傳液柱式壓力計U形管-10100.2，,0.5水柱高度實驗室底、微壓測量否補償式-2.52.50.02,0.1旋轉刻度用作微壓基準儀自動液柱式0.005,0.01自動計數(shù)用光、電信號自動跟蹤液面，用作壓力基準儀器彈性式壓力表彈簧管0.14.0位移，轉角或力直接安裝，就地測量或校驗否膜片1.5,2.5用于腐蝕性、高粘度介質(zhì)測量膜盒1.02.5微壓的測量與控制波紋管1.5,2.5生產(chǎn)過程低壓的測控負荷式壓力計活塞式0.010.1砝碼負荷結構簡單，堅實，精確度極高。廣泛用作于壓力基準器否浮球式0.02,0.05電氣式壓力表（壓力傳感器）電阻式1.0,1.5電壓，電流結構簡單，

31、耐振動性差能電感式0.21.5毫伏，毫安環(huán)境要求低，信號處理靈活電容式0.050.5伏，毫安動態(tài)響應快，靈明度高，易受干擾壓阻式0.020.2毫伏，毫安性能穩(wěn)定可靠，結構簡單壓電式0.11.0伏響應速度極快，限于動態(tài)測量應變式0.10.5毫伏沖擊、溫度影響小，電路復雜振頻式0.050.5頻率性能穩(wěn)定，精度高霍爾式0.51.5毫伏靈明度高，易受外界干擾 通過個方面的分析和綜合考慮，我們決定選用電容式壓力變送器。電容式壓力變送器是以測壓彈性膜片為電容器的可動極板，它與固定極板之間形成一可變電容。隨著被測壓力變化，膜片產(chǎn)生位移，使電容器的可動極板與固定極板之間的距離改變，從而改變電容器的電容量，這樣

32、就完成了壓力信號與電容量之間的轉換。2、電容式壓力變送器的主要參數(shù)指標數(shù)字精度：+（-）0.075%穩(wěn)定性：0.075% 60個月量程比：100：1測量速率：0.2S模擬量：二線制420mADC 數(shù)字量：兩線制420mADC并疊加符合HART協(xié)議的過程變量數(shù)字信號。電源：供電電壓12.545VDC負載限制：回路最大負載電阻Rmax取決于供電電壓。HART通訊要求負載電阻不低于250 ，不高于600。輸出顯示：四位制數(shù)字顯示、五位LCD液晶顯示、指針式。零點遷移范圍： 零點可隨意正遷移或負遷移，但不得使設定的測量范圍上下限和量程超出極限值。溫度范圍：環(huán)境溫度：-4085 （選用LCD指示表時為-

33、2070）測量介質(zhì)溫度： -40104靜壓和單向超壓范圍： 3.45Kpa（絕壓）31.2MPa(表壓)相對濕度： 598%RH啟動時間： 5秒內(nèi)啟動容量變化量： 小于0.16cm3阻尼調(diào)整： 時間常熟0.2025秒本次設計我們決定采用1151電容式變送器，1151電容式變送器又被稱為室，室為對稱結構，將玻璃與金屬杯體燒結后，在玻璃上磨出球形凹面，然后在凹面上蒸鍍一層金屬薄膜，構成電容的固定極板。測量膜片焊接在兩個杯體之間，成為電容的活動極板。杯體外側焊上隔離膜片，在兩室的空腔中充滿硅油以便傳遞壓力。當被側壓力作用于隔離膜片時，通過硅油使測量膜片產(chǎn)生與壓力成正比的位移，從而改變了可動極板與固定

34、極板之間的距離，引起電容變化，此電容變化通過引線傳給測量電路。當室受到過載壓力時，測量膜片緊貼在球形凹面上，受到極為可靠的支撐保護。不同品種變送器的測量膜片厚度不同，但整個變送器尺寸相同，通用性強。3、 測量范圍在測波動壓力時, 一般壓力表最大量程選擇在接近或大于正常壓力測量值的2 倍。為了保證壓力測量值的精度, 最小壓力測量值應高于壓力測量量程的1/ 3 處。低溫過熱器、后屏過熱器、高溫過熱器的進出口壓力范圍是16MPa20MPa，所以應選用的測量范圍大于或等于040MPa；減溫器的壓力范圍是03MPa，所以選用的壓力表測量范圍甚為06MPa。4、 被測介質(zhì)的性質(zhì) 被測介質(zhì)為過熱蒸汽，主蒸汽

35、溫度范圍360560。噴水溫度為150200，腐蝕性溫和，粘度適中，無污染。 表3.3各變送器的規(guī)格品種型號規(guī)格測量范圍精度穩(wěn)定性1151DP低中高差壓變送器(461/293)0-1.24186.46 Kpa±0.2%±0.2%/6個月1151DP大差壓變送器(461/293)0-117.2 Kpa6.89 Mpa±0.25%±0.25%/6個月1151HP高靜壓差壓變送器(461/294)0-6.22 Kpa2.07 Mpa±0.25%±0.25%/6個月1151DPP流量變送器(461/299)0-1.24 Kpa186.45 M

36、pa±0.25%±0.25%/6個月1151GP壓力變送器(461/295)0-1.24 Kpa41.37 Mpa±0.25%±0.25%/6個月1151GP/DP遠付差壓壓力變送器(461/300)0-6.22 Kpa6.89 Mpa±0.25%±0.25%/6個月1151AP絕對壓力變送器(461/295)0-6.77 Kpa6.89 Mpa±0.25%±0.25%/6個月1151LT法蘭式液位變送器(461/297)0-6.22 Kpa689.48 Mpa±0.25%±0.25%/6個月1

37、151DR微差壓力變送器(461/296)0-0.12 Kpa1.49 Mpa±0.50%±0.50%/6個月1151DP低功耗變送器測量范圍、精度、穩(wěn)定性與相應品種等同5、 精度要求根據(jù)鍋爐壓力表精度決定條件1. 鍋爐工作壓力小于2.5MPa的鍋爐，壓力表精度不應低于2.5級；工作壓力25MPa的鍋爐，壓力表的精度不應低于1.5級；鍋爐工作壓力>14MPa，壓力表的精度不小于1級。2壓力表的直徑大小，應保證司爐人員能清楚地看到壓力指示值，表盤直徑不應小于100mm。而且安裝在管道和設備上的壓力表表直接為150mm或100mm.由于我們安裝高度較高，用內(nèi)徑10mm的無

38、縫鋼管(如14X 2)，從鍋爐頂上壓力測管接口處引下，到鍋爐前方或前側離地1.7m處，固定在鍋爐外殼便于觀察、又便于定期沖洗操作、裝卸更換壓力表的位置。 表3.4型號各參數(shù)對比 1151 DP 1151P1151HP1151DR測量范圍代號測量范圍代號測量范圍4,53,6,7,84,5,6,7,834,5,6,72零位誤差量程誤差零位誤差量程誤差零位誤差量程誤差±0.25%±0.5%±0.25%±0.5%±0.2%±0.25%±1.0%±0.25%每13.9Mpa每6.9Mpa每13.9Mpa每6.9Mpa每6.9

39、Mpa表3.5 靜壓力及過載壓力極限DP型單向過載壓力為0-13.79Mpa時，變送器不會損壞，工作靜壓范圍3.4513.79Mpa。HP型單向過載壓力為0-31Mpa時，變送器不會損壞，工作靜壓范圍3.45-31Mpa。AP型，壓力在0-13.8Mpa時，不會損壞變送器，工作壓力范圍在0到最高量程。GP型對量程直到6.9Mpa的變送器，過載壓力為0-13.8Mpa，對于量程是41.37Mpa的變送器，過載壓力為0-51.7Mpa。在上述情況下，變送器不會損壞。工作壓力范圍是從3.45Mpa起到變送器測量范圍的上限值。所在型號的變送器其壓力容室的耐壓均為68.95Mpa。6、 型號選擇與測點數(shù)

40、目根據(jù)以上標種個參數(shù)對比結合我們設計實際條件和經(jīng)費問題，我們選用北京天泰TS220-1151電容式壓力變送器。TS220-1151電容式壓力變送器采用引進國外先進技術生產(chǎn)的高精度小型化智能傳感器，在轉換原理上利用數(shù)字化補償技術對溫度、靜壓進行補償，提高了測量精度，降低了溫度漂移。具有長期穩(wěn)定性好，可靠性高，自診斷能力強等特點。表3.7 TS220-1151變送器產(chǎn)品編號表示示意圖TS2201151電容式壓力變送器 代碼測量形式G表壓A絕壓S差壓 代碼顯示方式1不帶顯示2LCD數(shù)字顯示3LED數(shù)字顯示0-100%顯示 代碼信號輸出方式S14-20mA二線制S21-5

41、V三線制S3智能型 代碼精度等級A典型B最大 代碼結構材料法蘭接頭,排氣/排液閥,隔離膜片,灌充液體J1316不銹鋼,316不銹鋼,316不銹鋼,硅油J2316不銹鋼,316不銹鋼,哈氏C-276,硅油J3316不銹鋼,316不銹鋼,蒙乃爾,硅油J4316不銹鋼,316不銹鋼,鉭,硅油 代碼電氣連接接頭L1M20×1.5L21/2NPT內(nèi)螺紋 代碼附加選項B萬能安裝支架D0泄放閥在壓力室中部D1側面泄放閥在壓力室上部D2側面泄放閥在壓力室下部C01/2錐管內(nèi)螺紋接頭C11/2引壓接頭及后部焊接引壓管14C2丁字形螺紋接頭M20X1.5 

42、;代碼防爆類型D防爆型EXdIICT5I本安型EXiaIICT6 代碼測量范圍1用戶指定TS220G1S1AJ1L1BD1選型舉例對于頂棚、低溫、高溫過熱器進出口壓力測點數(shù)目的選擇，基于各級過熱器的片數(shù)，我們在20%的低溫、高溫過熱器片上安裝壓力測量儀表，參照低溫、高溫過熱器片上安裝測壓儀表的情況，對頂棚過熱器選取適當?shù)臏y點。7、設置壓力高低報警過熱蒸汽系統(tǒng)各個部分都有各自的正常工作壓力范圍，只有在設定的工作范圍之內(nèi)才能高效、安全的工作，經(jīng)過多年電廠的實際經(jīng)驗，對過熱蒸汽的壓力設定了報警范圍分別上浮、下調(diào)標準壓力的1%，當所測壓力超過這個范圍，報警裝置就會自動報警，從而提醒工作人員進

43、行處理控制，確保其安全、搞笑的運行，提高設備的經(jīng)濟性。我們設計的指標如下： 表3.7 過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)溫度高低報警設計指標序號測壓項目單位設計煤（BMCR ）低報高報1頂棚管入口壓力Mpa19.719.519.92水平式低溫過熱器進口壓力Mpa19.319.119.53水平式低溫過熱器出口壓力Mpa18.718.518.94后屏過熱器進口壓力Mpa18.618.418.85后屏過熱器出口壓力Mpa18.218.018.46立式低溫過熱器進口壓力Mpa18.618.418.87立式低溫過熱器出口壓力Mpa18.318.118.68末級過熱器進口壓力Mpa18.118.018.39末級過熱器出口壓

44、力Mpa17.517.117.9一級減溫器噴水壓力Mpa3.23.173.23二級減溫器噴水壓力Mpa3.23.173.238、 測壓儀表的選用結果綜合以上測量范圍、精度要求、使用場合、信號處理、測點數(shù)目以及經(jīng)濟性分析六個方面的考慮，對于頂棚、低溫、高溫過熱器進出口壓力及其出口壁溫和過熱器噴水壓力的測量儀表及其數(shù)量，我們的選擇方案如下表所示：序號測量項目儀表廠家儀表型號儀表數(shù)量（個）1頂棚過熱器進口壓力北京天泰責任有限公司TS220-1151電容式壓力變送器182頂棚過熱器出口壓力183低溫過熱器進口壓力224低溫過熱器出口壓力225高溫過熱器進口壓力116高溫過熱器出口壓力117一級過熱器噴

45、水壓力TS220-1151電容式壓力變送器228二級過熱器噴水壓力222.1.2儀表的使用及安裝要求1、壓力表的安裝壓力表應安裝在易觀察和檢修的地方。安裝地點應力求避免振動和高溫影響。測量蒸汽壓力時應加裝凝液管，以防止高溫蒸汽直接和測壓元件接觸；對于有腐蝕介質(zhì)時，應加裝充有中性介質(zhì)的隔離罐等。總之，針對具體情況（如高溫、低溫、腐蝕、結晶、沉淀、粘稠介質(zhì)等），采取相應的防護措施。壓力表的連接處應加裝密封墊片，一般低于80及2MPa壓力用石棉紙板或鋁片，溫度及壓力更高時（50MPa）用退火紫銅或鉛墊。另外還要考慮介質(zhì)的影響。2、壓力表有下列情況之一者，應停止使用。有限制釘?shù)膲毫Ρ碓跓o壓力時，指針轉

46、動后不能回到限制釘處；沒有限制釘?shù)膲毫Ρ碓跓o壓力時，指針離零位的數(shù)值超過壓力表規(guī)定允許的最大誤差。表面玻璃破碎或表盤刻度模糊不清。鉛封損壞或超過校驗有效期限。表內(nèi)漏汽或指針跳動。其他影響壓力表準確的缺陷2.3、流量測量2.3.1流量測量儀表的選用設計中共考慮過熱蒸汽監(jiān)測系統(tǒng)有3處需要測定流量，分別是主蒸汽流量、一級減溫水流量、二級減溫水流量。在流量測量儀表的實際應用中，差壓式流量應用范圍特別廣泛，在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用，它在各工業(yè)部門的用量約占流量計全部用量的50%60%（每年約百萬臺）。 因此，本設計中使用差壓式流量計。差壓式流量計的工作原理是:在管道中安裝節(jié)流件，流體流過節(jié)

47、流元件時流速收縮，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓。對于一定形狀和尺寸的節(jié)流件，一定的側壓位置和前后直管段情況、一定參數(shù)的流體以及其他條件下，節(jié)流件前后的差壓值隨流量而變。兩者之間有確定的關系，因此可通過測量差壓來測量流量。其他條件不變時，節(jié)流件前后差壓與流量q的關系為。1節(jié)流件的形式很多：有孔板、噴嘴、文丘利管、1/4圓噴嘴等。目前使用最廣泛的節(jié)流件是孔板和噴嘴，這兩種形式的節(jié)流件的外形、尺寸已標準化，并同時規(guī)定了它們的取壓方式和前后直管段要求，總稱為“標準節(jié)流裝置”，1通過大量試驗求得了這類標準節(jié)流裝置的流量與差壓的關系，以“流量測量節(jié)流裝置國家標準”的形式公布。標準節(jié)流裝置只適用于測量圓形截面管

48、道中的單相、均質(zhì)流體的流量，并要求流體充滿管道；在節(jié)流件前后一定距離內(nèi)不發(fā)生相變或析出雜質(zhì)；流速小于音速，流動屬于非脈動流；流體在流過節(jié)流件前，流束與管道軸線平行，不得有旋轉流。標準節(jié)流裝置包括：節(jié)流件、取壓裝置、節(jié)流件上游側第一個阻力件、第二個阻力件，下游側第一個阻力件以及在它們之間的直管段。國家標準中規(guī)定有四種標準取壓方式：標準孔板角接取壓、標準孔板法蘭取壓、標準孔板D-D/2取壓和標準噴嘴角接取壓。在這四種標準取壓方式中，標準孔板角接取壓應用于直徑D=501000mm的管道，孔板開孔直徑d與管道直徑D之比=0.220.80，雷諾數(shù)Re=5000的場合，是應用范圍最廣的標準取壓方式；標準噴

49、嘴角接取壓應用于內(nèi)徑50500mm的管道，直徑比=0.320.80的場合，是針對蒸汽介質(zhì)能使壓力損失降到最低的取壓方式。因此，本設計中為測量主蒸汽流量，采用標準噴嘴角接取壓；為測量一二級噴水減溫器流量，采用標準孔板角接取壓。對于流量測量儀表的選擇，我們已確定管道內(nèi)徑及管道布置情況，流體性質(zhì)和參數(shù)值，大致流體范圍，尚需獲得的是：節(jié)流件開孔直徑；選擇差壓計類型及其差壓和流量量程范圍；建議節(jié)流件在管道上的布置位置；流量測量的不確定度。本次標準節(jié)流裝置的計算屬于第二類命題計算。下表列出選取測量主蒸汽流量儀表時所需要的參數(shù)及狀態(tài)。表4.1 參數(shù)及狀態(tài)名 稱符號單位數(shù)值流量測量范圍(T/h)正常t/h88

50、2.77最大t/h1025最小t/h700介質(zhì)溫度Tt540介質(zhì)絕對壓力PP1Mpa17.27管道內(nèi)徑D（20下實測值）D20mm250管道材料12Cr1MoV允許的壓力損失kPa300“閘閥”開度K95%95%95%1.準備計算根據(jù)介質(zhì)分別在主蒸汽設備中的工作狀況下的壓力為P=17.27MPa溫度為T=540?？梢詮牟牧现蟹謩e查出介質(zhì)密度和介質(zhì)動力粘度分別為=51.177 kg/（m3）；=31.19 *10（-6）Pa*s。且材料膨脹系數(shù)分別為=13.65*10（-6）1/.過熱蒸汽的K約為0.95 再根據(jù)下式計算=251.8mm從而計算正常流量下和最小流量下的雷諾數(shù)：=39.754*10

51、6 =31.52*106表4.2 準備計算的結果名稱主蒸汽流量一級噴水減溫器流量二級噴水減溫器流量（t/h）882.7758.8529.43(t/h)100068.3334.17(t/h) 70045.2320.3介質(zhì)密度（kg/m3）51.177768.23768.23 介質(zhì)動力粘度,（10（-6）Pa*s)31.1997.197.1材料膨脹系數(shù)（1/）13.6512.3512.35（mm）251.812080（106）39.7541.780.89（106）31.521.3620.61401. 選擇節(jié)流件裝置類型和差壓計設計中對于選用的節(jié)流件為標準噴嘴的主蒸汽流量，和選用的節(jié)流件為標準孔板的

52、一、二級噴水減溫器流量。分別按下列公式計算其差壓上限： =1050KPa由此可通過差壓計的基本參數(shù)表1選出相應精度等級的壓力變送器。根據(jù)設計中的最大流量選擇流量指示儀表刻度上限。注意，流量指示儀表刻度上限是有規(guī)定的，即為1，1.25，1.6，2，2.5，3.2，4，5，6.3，8。各步結果見下表:表4.3 選擇節(jié)流裝置類型和差壓計名稱主蒸汽流量一級噴水減溫器流量二級噴水減溫器流量壓差量程上限（KPa）1050120120選用的壓力變送器0.25級電容式壓力變送器（1151HP）0.25級電容式壓力變送器（1151HP）0.25級電容式壓力變送器（1151HP）量程范圍（Pa）000耐靜壓（Pa

53、）流量計刻度上限(t/h)1000125203.常用流量下的差壓值 =818.2471KPa各步結果見下表：名稱主蒸汽流量一級噴水減溫器流量二級噴水減溫器流量差壓值（KPa）818.247129.64914.835表4.4 計算常用流量下的差壓值 4.迭代計算計算A值：A= A=0.53808第一步：設 第二步： 第三步： 直到滿足精密判據(jù)。迭代計算結束后，即可獲得和C。各步結果見下表：表4.5 迭代計算名稱主蒸汽流量一級噴水減溫器流量二級噴水減溫器流量0.53808 0.25909 0.276340 0.704690.6322990.6470400.936140.6037120.6038190.716430.6281510.6452300.932360.603780.60386330.717780.6281210.645192C30.931910.603780.60386440.