电厂常用补偿公式.

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1. 风量温度补偿公式如下:
A :风量(m 3
/h );
ρ0:额定工况下(t=t 0时)的空气密度(单位:Kg/m 3
);·1 XZ54321` t 0:额定工况下的风温(单位:℃); t :送风温度(单位:℃);
g :重力加速度(单位:m/s 2
);
Δp :风量变送器测得的差压信号(单位:Kgf/m 2
)。

2. 主汽流量补偿公式如下:
高压超高压锅炉的主汽流量补偿公式
中低压锅炉的主汽流量补偿公式
F S :主汽流量(单位:T/H );
K :孔板系数;
T :主汽温度(单位:℃);
ΔP :主汽流量变送器差压值(单位:Kgf/cm 2
); P :主汽压力值(单位:Mpa )。

3. 给水流量补偿公式如下:
F W :给水流量(单位:T/H );
G :空板系数;
ΔP :给水流量变送器差压值(单位:Kgf/cm 2
); T :给水温度(单位:℃);
ρ0:额定工况下水的密度(单位:Kg/m 2
);
当给水温度在120-280℃,给水压力在1.96-22.56Mpa 时:
4. 汽包水位补偿公式如下:
水位测量为反测量,测量装置分为单室和双室平衡容器。

单室测量时
273
)273(00+∆⨯⨯⨯+⨯
=t p
g t A ρα100
5172.448.11005582.18P
T P P K
F s ⨯-+∆⨯⨯=0
21)
(]
)([H X f P X f LT -∆-=
100
5.56
6.11002.18P T P P K
F S ⨯-+∆⨯⨯=)
(T f P G F W ∙∆=]}
1078.2[]107.9[]1015.2[0009.0{1
)(3112920T T T T f ⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯+=
---ρ
H 0:汽包内正常水位高度(单位:cm );
ΔP :汽包水位变送器差压值(单位:Kgf/cm 2
); P :汽包压力值(单位:Mpa )。

双室测量时
5. 主汽流量补偿公式如下:
高压超高压锅炉的主汽流量补偿公式
中低压锅炉的主汽流量补偿公式
F S :主汽流量(单位:T/H );
K :孔板系数;
T :主汽温度(单位:℃);
ΔP :主汽流量变送器差压值(单位:KPa ); P :主汽压力值(单位:Mpa )。

6. 给水流量补偿公式如下:
F W :给水流量(单位:T/H );
G :空板系数;
ΔP :给水流量变送器差压值(单位:KPa ); T :给水温度(单位:℃);
ρ0:额定工况下水的密度(单位:Kg/m 2
);
当给水温度在120-280℃,给水压力在1.96-22.56Mpa 时:
]}
1078.2[]107.9[]1015.2[0009.0{1
)(3112920T T T T f ⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯+=
---ρ)
197.1056.225(3971.219034.284.673)(1P P X f ⨯-⨯+⨯+=3
2209627.08855.2418.50936.942)(P P P X f ⨯-⨯+⨯-=100
5172.448.110007.985582.18P T P P K
F s ⨯-+⨯∆⨯⨯=1005.566.110007.982.18P T P P K
F s ⨯-+⨯∆⨯⨯=07
.98)(⨯∙∆=T f P G F W )
(20X f P H LT ∆-
=
一、蒸汽流量补偿公式1:
F S :主汽流量(单位:T/H ); K :孔板系数;
T :主汽温度(单位:℃);
ΔP :主汽流量变送器差压值(单位:公斤力/厘米2
);
P :主汽压力值(单位:公斤力/厘米2
)。

二、蒸汽流量补偿公式2
F S :主汽流量(单位:T/H );
P(x):主汽压力;(单位:MPa ); T(x):主汽温度(单位:℃); ΔP (x ):主汽流量变送器差压值(单位:KPa ); ΔP (max ):主汽流量变送器差压量程(单位:KPa ); P(w):主汽压力孔板额定值(单位:Mpa ); T(w):主汽温度孔板额定值(单位:℃);
火电机组的流量补偿
在热工测量中,某些参数的测量受其它参数的变化影响较大时,应考虑对测量信号进行校正。

需要考虑校正的测量信号主要有:给水系统中的汽包水位、给水流量、主汽流量;汽温系统中的减温水流量;制粉系统中的磨一次风量;送风系统中的冷风量和热风量。

主要单位换算: 1kgf/cm 2=9.80665*10**4Pa 1bar=10**5Pa
1ata=9.80665*10**4Pa (工程大气压)
P
T P
P K
F S ⨯-+∆⨯⨯=56.07.1665.182(max)
)
(15.273)(15.273)(1.0)(1.0)((max)P x P x T w T w P x P F F S ∆∆*
++*++=
1atm=1.01325*10**5Pa
1.用差压变送器测量的汽包水位信号压力校正
汽包水位测量的取样装置有单室平衡容器和双室平衡容器之分。

1.1双室平衡容器补偿
我国锅炉一般配套双室平衡容器,测量装置示意图如图1所示,采用饱和蒸汽加热正压头水柱,使之处于饱和蒸汽。

由图可推得如下公式:
ΔP=P+-P-
=ρw*g*L-ρs *g*(L-(h0+h))-ρw *g*(h+h0)
即:
h=(L-h0)-ΔP/((ρw- ρs)*g)
式中:h——水位(单位:m)
汽包水位图2 双室平衡容器校正回路
ΔP——差压(单位:Pa)
ρw——饱和水密度(单位:kg/m3)
ρS——饱和蒸汽密度(单位:kg/m3)
g——重力加速度
补偿公式SAMA图如图2所示。

图中:汽包压力按表压计算;汽包水位按差压(Pa)值计算,若原为mmH2O,则换算关系为:1mmH2O=9.8Pa ≈10Pa。

折线函数1为(ρw- ρs);除法器2的系数为:G1=1、B1=0、G2=9.80665、B2=0;常数C为(L-h0);减法器3的系数为:G1=G2=1000。

(ρw- ρs)是汽包压力P的函数,可通过查《饱和水与饱和蒸汽表》经运算得出。

下表给出石景山2#(200MW)机组汽包水位双室平衡容器补偿(ρw- ρs)的折线函数。

注:
1 《饱和水与饱和蒸汽表》中的压力为绝对压力,实际计算时所用为表压。

二者之间的关系为:表压+1标准大气压=绝对压力(1标准大气压=1bar)。

因此,在查表时,应将所查压力值+1。

如:查0.4Mpa 时的(ρw- ρs),应查5bar时的值,即(1/0.0010928-1/0.37481=912.4),而不是4bar时的值,即(1/0.0010839-1/0.46242=920.4)。

2 上述公式适用于汽包0位与平衡容器0位一致的情况。

汽包水位
图4 单室平衡容器校正回路
1.2 单室平衡容器补偿
测量装置示意图如图3所示。

由图可推得如下公式: ΔP=P+-P-
=ρ凝*g*L-ρs *g*(L-(h0+h ))-ρw *g*
(h0+h ) 即:
h=((ρ凝-ρS )*g*L-ΔP )/(ρW-ρS )
*g
式中: h ——水位(单位:m ) ΔP ——差压(单位:Pa )
ρw ——饱和水密度(单位:kg/m3)
图3 单室平衡容器示意图
差压变送器
ρS——饱和蒸汽密度(单位:kg/m3)
ρ凝——汽包外水柱密度(单位:kg/m3)
g——重力加速度
补偿公式SAMA图如图4所示。

图中:汽包压力按表压计算;汽包水位按差压(Pa)值计算,若原为mmH2O,则换算关系为:1mmH2O=9.8Pa ≈10Pa。

折线函数1为(ρ凝- ρs);折线函数3为(ρW- ρs)注:
1 采用单室平衡容器构成校正回路时,通常按50℃确定ρ凝,没有考虑ρ凝随温度变化带来的影响,在使用中平衡容器水柱温度变化较大时,将产生较大的误差。

因此,采用这种方式时,要注意避免平衡容器水柱温度的过大变化,例如采用一定的防护或保温措施。

2(ρ凝- ρs)、(ρW- ρs)是汽包压力P的函数,因此上述校正回路可表示为:
h=(F(P)-Δp)/f(P)
在较大压力范围内(如0~200公斤/厘米3),(ρ凝- ρs)*g*L=F (P)可用直线方程近似:(ρ凝- ρs)*g*L=K3-K4*P,因此,校正回路可变为:
h=(K3-K4*P-Δp)/f(P)
(ρ凝- ρs)*g =K3-K4*P=1000.9-7.410*P在冷水温度为50℃,汽压为0.10~18.63Mpa范围内,计算误差小于±1.3%。

(ρ凝- ρs)*g =673.84+2.9043*P+21.3791*SQR (225.56-10.197*P)取冷水温度为40℃,汽压在0.1~20.2Mpa范围
内,计算误差不超过±0.3%。

在汽包压力为30~130公斤/厘米3范围内时,f(P)也可用直线近似:(ρW- ρs)*g=K1-K2*P,因此,校正回路可变为:
h=(K3-K4*P-Δp)/(K1-K2*P)
(ρW- ρs)*g=908.8-27.685*P在冷水温度为50℃,汽压为0.39~18.63Mpa范围内,计算结果与实际值的误差小于±2.5%。

(ρW- ρs)*g=942.36-50.418*P+2.8855*P*P-0.09627*P**3在冷水温度为40℃,汽压为2.94~20.59Mpa范围内,计算结果与实际值的误差小于±1.0%。

还有将误差看成汽包压力的函数进行校正的方案,h=Δp*K*f(P)这种方式只对正常水位有较好的校正作用,水位偏离正常值时误差较大。

2.过热蒸汽流量的压力温度校正
电厂中过热蒸汽流量的测量一般采用标
准节流元件。

这种节流装置在设计参数下运行时,测量精度较高,而参数偏离设计值时误差较大。

为了在压力和温度变化时,仍能保持一定的精度,可对测量信号进行压力和温度校正。

蒸汽的重度随压力和温度的变化而变化(重度:即重力密度,Υ=ρ*g),过热蒸汽
左主汽流量
图5 过热蒸汽流量校正回路
在压力为10~160公斤/厘米3,温度为300~555℃的范围内,重度Υ与压力P、温度t的关系可用经验公式:
Υ=1.82*P/(t/100+1.66-0.55*P/100) 此时,过热蒸汽流量 G可表示为:
G=K*SQR(Υ*Δp)=K*SQE((1.82*P/(t/100+1.66-0.55*P/100))*Δp)
式中,G——过热蒸汽流量(kg/h)
Υ——过热蒸汽重度(kgf/m3)
Δp——变送器测量差压(kg/cm2)
P——过热蒸汽压力(kg/cm2)
t——过热蒸汽温度(℃)
K——系数
校正回路SAMA图如图5所示。

另:北京电力试验研究所提出,在压力为5~140公斤力/厘米2,温度为200~550℃范围内,过热蒸汽的密度可表示为:
ρ=K*P/T
式中,ρ——过热蒸汽密度(公斤/米2)
T——过热蒸汽绝对温度(K)
K——系数,根据校正范围不同取不同的值。

过热蒸汽质量流量的校正方程为:
M=C*SQE(Δp)*SQE(ρ/ρ额定)=C’*SQE(Δp*P/T)式中,M——蒸汽质量流量(公斤/小时)
C ’=C*SQE (K/ρ额定)——系数,其中C 为常数,ρ额定
是节流元件设计参数下蒸汽的密度。

3. 给水流量补偿(温度补偿) 校正回路SAMA 图如右图所示:
所需参数:给水流量(0-100kPa ,0-800t/h )、给
水温度(0-300℃)
以石景山电厂2#机组(200MW )为例,额定压力:
17.64MPa (180*0.098665);额
定温度:249.4℃。


水温度,即高加出口温度,当高加投
入时,为250℃,当高加不投时,为150℃。

y=f (x )为给水温度的修正系数,修正曲线如下:
额定压力17.64MPa 为表压,表压+0.1=绝对压力,即绝对压力为:17.74MPa=177.4bar ,根据绝对压力查水蒸气性质表(水蒸气性质表中的压力为绝对压力),求得17.74MPa 下,不同温度所对应的不同比容V (单位:m3/kg ),见下表:

给水温度
给水流量
给水流量
其中基准为喷嘴的设计比容(V设),即17.74MPa、250℃时的比容,即0.00122816m3/kg。

修正系数y=f(x)即为C=V设/V。

(注:若y=f (x)在开方器(SQE3)外,则修正系数应为C1=SQE(V设/V))。

乘法器2的修正系数整定方法如下:当温度为250℃,有D = SQE (kΔp),其中,当差压变送器Δp=100KPa时,给水流量D=800t/h,由此,求得k=6400,即乘法器2的修正系数为6400。

当公式计算得出的流量值与实际有偏差时,可通过乘法器4进行修正。

另:
当给水温度t在120~280℃,压力P在1.96~22.56Mpa时的密度由下式计算:
V=0.89486*10**(-3)+0.21447*10**(-5)*t-0.97324*10**(-8)*t*t+0.27813*10**(-10)*t**3
4.减温水流量补偿公式
5.风量的温度校正
冷风温度
冷风风量
气体介质的重量流量测量信号受温度、压力的影响,需考虑对测量信号进行温度、压力校正。

当压力变化不大时,可只进行温度校正。

常用测量装置有对称机翼形和复式文丘里管,需经过标定。

送风流量一般只用温度进行校正。

5.1 冷风风量校正
补偿公式SAMA 图如右图所示:
所需参数:冷风风量(0-100mmH2O ,0-16946 m3/h )、冷风温度(0-50℃)
以石景山电厂2#机组(200MW )为例,采用机翼测量装置,设计参数为: 截面:φ720*3 风压:550mmH20 温度:30℃
流量:16946*2=33892m3/h
差压:100 mmH20
设计工作温度为30℃,送风再循环坏时,工作温度为0℃,送风再循环正常时,工作温度为30℃。

y=f (x )为冷风温度的修正系数,即y=f (x )=Kc=(273+30)/T=303/T ,见下表:
乘法器2的修正系数整定方法如下:当温度为30℃,有D = SQE (kΔp),其中,当差压变送器Δp=100mmH2O时,给水流量
D=16.946km3/h,由此,求得k=2.87166916,即乘法器2的修正系数为2.87166916。

5.2 热风风量校正
补偿公式SAMA
图如右图所示:
所需参数:热风风量(0-100mmH2O,0-725000m3/h)、冷风温度(0-350℃)
以石景山电厂2#机组(200MW)为例,采用机翼测量装置,设计参数为:截面:φ2.6*3.6m2=9.36m2
风压:437mmH20
温度:307℃
流量:725000*2=1450000m3/h
差压:100 mmH20
设计工作温度为307℃。

y=f(x)为热风温度的修正系数,即y=f(x)=Kc=(273+307)/T=580/T,见上表。

乘法器2的修正系数整定方法如下:当温度为307℃,有D = SQE
热风温度热风风量
(k Δp ),其中,当差压变送器Δp=100mmH2O 时,给水流量D=725km3/h ,由此,求得k=2.87166916,即乘法器2的修正系数为2.87166916。

5.3 总风量补偿公式
补偿公式SAMA 图如右图所示:
总风量为冷、热风风量的总和,因冷、热风风量是在各自不同的工作温度下的风量,必须将其转化为同一温度下的风量后才能相加求和。

以石景山电厂2#机组(200MW )为例,总风量为307℃(即热风温度)时的总风量。

有关系如下:PC*VC**2/TC=PCH*VCH**2/TCH ,P=风压+1标准大气压,P1≈P2,可不考虑;T=273+t 。

VCH=SQE (TCH/ TC )* VC=1.383543 VC 。

因此,加法器4的系数1为1,系数2为1.383543。

另:
根据风量测量装置所测得的差压值Δp ,可求得风量F α:
F α=α*SQE (ρ*g*Δp )
式中,流量系数α,对非标准测量装置,需通过试验标定。

因空气密度ρ随热力学温T (K )成反比,故需对所测差压值进行温度校正。

热风温度
热风风量
冷风温度
冷风风量
总风量
Fα=α*SQE((t0+273)/(t+273)*ρ0*g*Δp)=K* SQE((t0+273)
/(t+273)*Δp)
式中,α——流量系数(m2)
ρ——空气密度(kg/m3)
ρ0——额定工况下空气密度(t=t0时)(kg/m3)
g——重力加速度(m/s2)
t——空气温度(℃)
Fα——空气流量(kg/s)
K=α* SQE(ρ0*g)——系数(MSQE(kg)/s)
Δp——变送器输出的差压(kgf/m2)
另:当压力、温度均有较大变化时,要考虑压力、温度校正。

气体重量流量的表达式为:
G=K*SQE(Δp*P/T)
式中,G——气体重量流量(公斤/小时)
Δp——节流元件前后差压(公斤/厘米2)
P——介质的绝对压力(公斤/厘米2)
T——介质的绝对温度(K)
K——常数。

6.磨一次风量补偿公式
以石景山电厂2#机组(200MW)为例,设计参数:
风量:10万m3/h
风管尺寸:1200*700*5mm(毕托管从1200mm方向插入)
温度:320℃608F
风管截面积:1.19*0.69=0.8211m2
风速:100000/0.8211/60/60=33.83m/s
计算出动压:PV=393.87Pa=40.2mmH2O=40mmH2O 因无一次风温测点,故补偿公式中的温度采用定值240℃;量程:0-120000m3/h;差压变送器量程为0-500Pa。

补偿公式F=0.07*SQE(Δp*(t+273))*3600*0.7*1.2/1000
其中:0.07*SQE(Δp*(t+273))为风速(m/s);0.7*1.2为截面积(m2)。

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