热测设计说明书

1、课 程 设 计 用 纸教师批阅： 过热蒸汽监测系统设计 摘 要过热蒸汽监测系统是锅炉控制系统不可缺少的重要组成部分，其性能和可靠性已成为保证锅炉安全性和经济性的重要因素。过热蒸汽的监测就监测低温过热器、后屏过热器、高温过热器以及减温器的进出口压力、温度和流量，并且对过热器，管壁设置高低报警确保温度不超过允许的工作温度。本文是针对锅炉过热蒸汽和减温器中水温度、压力、流量监测系统进行的分析和设计。监测系统根据300MW火电机组过热蒸汽系统组成部分以及相应工作的条件从测量仪表的测量范围、精度要求、使用场合、信号显示等方面综合考虑选用适当的仪表，对过热系统进行监测。通过使用该系统，可以得到锅炉过热蒸汽

2、系统不同时刻温度、压强和流量的变化，从而便于采取措施保护过热蒸汽系统过工作在允许的工作范围内。流量是表征流体流过管道某一截面的数量。在火电厂中，工作介质的流量能反映热力设备的效率及负荷的高低，因此随时监视某些流体的流量对保证设备安全经济运行是很重要的。随着科学技术的发展，人们对流量的测量精度要求越来越高，需要检测的流体品种也日益增多。检测对象也从单相流扩展为双相流、多相流。目前出现了各种各样的流量计，比较传统的有涡轮流量计、转子流量计、差压流量计等；而比较高科技的有超声波流量计、电磁流量计等。测量流量的目的是为了正确指导工艺操作、进行成本核算、保证产品的质量和设备的安全。因此，用不同的物理原理

3、和规律，制造出各类流量仪表应用于流量测量。流量测量是生产过程自动化检测和控制的重要环节。火电厂发电过程中锅炉给水的流量是电厂生产的必要测量对象，因此，在锅炉给水装置中必须安装合适的流量测量计来满足测量的要求。目录一、HG-1025/17.5-YM36型亚临界自然循环锅炉31、 过热器结构说明32、 蒸汽流程3二、热工参数测量52.1 温度测量52.1.1温度测量仪表的选用52.1.2测温仪表的安装及注意事项122.2压力测量142.2.1压力测量仪表的选用142.2.2仪表的使用及安装要求242.3流量测量252.3.1流量测量仪表的选用252.3.2 流量测量仪表的安装及加工33三、总结体会

4、343.1、 设计总结343.2、 设计心得34四、附录354.1 图例说明354.2仪表设备清单36致 谢37参考文献38附录一 过热蒸汽监测系统测点布置示意图附录二 仪表清单一、 HG-1025/17.5-YM36型亚临界自然循环锅炉1、过热器结构说明过热器由五个主要部分组成:a)末级过热器；b)后屏过热器；c)分隔屏；d)立式低温过热器；e)水平式低温过热器；后烟道包墙和顶棚过热器。 末级过热器位于水冷壁排管后方的水平烟道内，一共有90片，管径为51，以152.4的横向节距沿整个炉宽方向布置。 后屏过热器位于炉膛上方折焰角前，一共有20片，管径为54/60，以685.8mm横向节距沿整个

5、炉膛宽度布置。 分隔屏位于炉膛上方，前墙水冷壁和后屏过热器之间，共四排，每排六片小屏布置，管径为51，分别以3429mm，2743.2mm，2566.3mm的横向节距沿整个炉膛宽度布置。 立式低温过热器位于尾部竖井烟道内，水平低温过热器上方，一共为102片，管径为51，以136mm横向节距沿炉宽方向布置。 水平低温过热器位于尾部竖井烟道省煤器上方，一共102片，管径为51，以136mm的横向节距沿炉宽方向布置。后烟道包墙和顶棚过热器部分由侧墙、前墙、后墙及顶棚组成，形成垂直下行烟道。后烟道延伸包墙形成了一部分水平烟道。炉膛顶棚管形成了炉膛和水平烟道部分的顶棚。过热器的作用1) 将饱和蒸汽加热成

6、具有一定温度的过热蒸汽，提高蒸汽的焓值，从而增加蒸汽的做功能力，提高电厂的循环热效率。2) 能对过热汽温进行调节，保证汽温在正常温度范围内波动。2、 蒸汽流程主蒸汽从锅筒流向末级过热器的流程可参见附图0105，主要注: (1)蒸汽冷却夹管用于保持分隔屏的横向节距，防止分隔屏过分偏斜，其流程如下: 分隔屏入口集箱蒸汽冷却夹管入口管蒸汽冷却夹管定位管蒸汽冷却夹管出口管后屏过热器出口集箱。 (2)蒸汽冷却间隔管用于保持后屏过热器和屏式再热器的横向节距，防止后屏过热器和屏式再热器过分偏斜，其流程如下:后烟道延伸墙下集箱出口连接管道蒸汽冷却间隔管一级过热器减温器出口连接管。 蒸汽在汽轮机高压缸做功后，经

7、由冷端再热管道引回锅炉，进入再热器系统。再热器减温器位于冷端再热管道上。再热蒸汽流程可参见附图0106，主要如下: 一、热工参数测量 2.1温度测量2.1.1温度测量仪表的选用 设计中共考虑过热蒸汽监测系统有13处需要测定温度，分别是汽包出口温度、顶棚过热器进口温度、顶棚过热器出口温度、顶棚过热器出口壁温、低温过热器进口温度、低温过热器出口温度、低温过热器出口壁温、高温过热器进口温度、高温过热器出口温度、高温过热器出口壁温、分隔屏过热器壁温和一、二级过热器喷水温度。测温仪表的选用应从测量范围、精度要求、使用场合、信号处理、测点数目等综合考虑。 表2.1过热蒸汽监测系统温度设计指标锅炉型号HG-

8、1025/17.5-YM36制造厂家哈尔滨锅炉制造厂序号项目单位设计煤（BMCR ）1汽包出口温度540.62顶棚过热器进口温度5503顶棚过热器出口温度 5734顶棚过热器出口壁温5455低温过热器进口温度663.36低温过热器出口温度6807低温过热器出口壁温5308低温过热器片数片1109分隔屏过热器壁温445.810分隔屏过热器片数片2*411高温过热器进口温度824.412高温过热器出口温度745.613高温过热器出口壁温540.614高温过热器片数片5415一级过热器喷水温度273.116二级过热器喷水温度280.8 根据主流产品的性能及特点，我们选取SBWR、Z热电偶(热电阻)一

9、体化温度变送器作为测温仪表。1、简介SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器是DDZ系列仪表中的现场安装式温度变送器单元，与工业热电偶、热电阻配套使用，它采用二线制传输方式（两根导线作为电源输入和信号输出的公用传输线）。将工业热电偶、热电阻信号转换成与输入信号或与温度信号成线性的4-20mA、0-10mA的输出信号.该温度变送器可直接安装在热电偶、热电阻的接线盒内与之形成一体化结构。其主要特点有： 采用硅橡胶或环氧树脂密封结构，因此耐震、耐湿、适合在恶劣的现场环境安装使用。现场安装在热电偶、热电阻的接线盒内使用，直接输出4-20mA、0-10mA的输出信号。这样既节约了昂貴的补偿导线费用

10、，又提高了信号远距离传输过程中的抗干扰能力； 热电偶变送器具有冷端温度自动补偿功能； 精度高、功耗低，使用环境温度范围宽，工作稳定可靠； 适用范围广、既可以与热电偶、热电阻形成一体化现场安装结构，也可以作为功能模块安装在检测设备中和仪表盘上使用； 智能型温度变送器可通过HART调制解调器与上位机通讯或与手持器和PC机对变送器的型号、分度号、量程进行远程信息管理、组态、变量监测、校准和维护功能； 智能型温度变送器可按用户实际需要调整变送器的显示方向，并显示变送器所测的介质温度、传感器值的变化、输出电流和百分比例；热电偶或热电阻传感器将被测温度转换成电信号，再将该信号送入变送器的输入网络，该网络包

11、含调零和热电偶补偿等相关电路。经调零后的信号输入到运算放大器进行信号放大，放大的信号一路经V/I转换器计算处理后以420mA直流电流输出；另一路经A/D转换器处理后到表头显示。变送器的线性化电路有两种，均采用反馈方式。对热电阻传感器，用正反馈方式校正，对热电偶传感器，用多段折线逼近法进行校正。一体化数字显示温度变送器有两种显示方式。LCD显示的温度变送器用两线制方式输出，LED显示的温度变送器三线制方式输出。 其工作环境：1.输入信号：热电偶：K、E、J、B、S、T、N。热电阻：Pt100、Cu50、Cu100(三线制、四线制)。智能型温度变送器的输入信号可通过手持器和PC机任意设置； 2.输

12、出信号：在量程范围内输出420mA直流信号，与热电偶或热电阻的输入信号成线性或与温度成线性。智能型温度变送器输出420mA直流信号同时叠加符合HART标准协议通信；隔离式温度变送器：输入与输出相隔离，隔离电压500V，增加了抗共模干扰能力，更适合与计算机连网使用；3基本误差：0.5%FS、0.2%FS、智能型0.2%FS；4.接线方式：二线制、三线制、四线制；5.工作电压：普通型号12V-35V，智能型12V-45V，额定工作电压为24V6.允许负载电阻：500（24VDC供电）；极限负载电阻R（max）=50(Vmin-12),例如在额定工作电压24V时，负载电阻可在0-600范围内选择使用

13、。7.工作环境：a:环境温度-25-+80（常规型） -25-+70（数显型） -25-+75（智能型） b:相对湿度：5%-95% c:机械振动f50Hz, 振幅0.15mm d:无腐蚀气体或类似的环境；8.环境影响系数：0.05%/。2、 温度测量范围即精度等级的选择 表2.2 鑫鹏SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器测量范围及精度1） 热电阻测温范围及允差型号分度号材质测温范围精度等级允许偏差WZPBPt100铂热电阻-200+500A级B级(0.15+0.002t)(0.30+0.005t)WZCBCu50铜热电阻-50+100(0.30+0.006t)WZCBCu100铜热

14、电阻-50+1000(0.30+0.006t)2）热电偶测温范围及允差型号分度号材料允差等级允差值测温范围允差值测温范围WRNBK镍铬-镍硅1.5-40+3752.5-40+3330.004t37510000.0075t3331200WRMBN镍铬硅-镍硅1.5-40+3752.5-40+3330.004t37510000.0075t3331200WREBE镍铬-康铜1.5-40+3752.5-40+3330.004t37510000.004t333900WRFBJ铁-康铜1.5-40+3752.5-40+3330.004t37510000.004t333750WRCBT铜-康铜0.5-40+

15、1251.5-40+3330.004t1253500.0075t333350根据“最高测量值不大于仪表测量范围上限值的90%,正常测量值在仪表测量上限值的1/2左右”1运用上表SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器的测温范围，并分别结合低温过热器进口温度为663.3，低温过热器出口温度为680，高温过热器出口温度为745.6，过热器喷水温度为273。可知：对于低温、后屏、高温过热器的进出口温度的测定，使用E、K、J分度热电偶较为合适；对于过热器喷水温度的测定，使用T分度热电偶、铂热电阻较为合适。过热蒸汽中使用的温度计不属于精密测量用温度计，而是从属于一般工业用温度计，选用1.5级或1级

16、温度计即可。因此，鑫鹏SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器误差范围表中所列及的6种分度热电偶与3种分度热电阻皆可选用。3、 型号选用 表2.3 鑫鹏SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器型号代码说明3型号 说明 SBW温度变送器类别 R 热电偶Z 热电阻传感器 1 适配K型热电偶/热电阻适配Pt1002 适配E型热电偶/热电阻适配Cu1003 适配J型热电偶/热电阻适配Cu504 适配B型热电偶5 适配S型热电偶6 适配T型热电偶7 适配N型热电偶8 用户自定安装方式 0 常规型1 专用型2 挂壁型3 导轨型温度变送器 0 常规型1 智能型2 数显型3 指针型4 智能数显型5

17、 智能指针型6 带HART协议型 对于顶棚、低温、高温过热器进出口温度及其壁温测点数目的选择，基于各级过热器的片数，我们在20%的低温、高温过热器片上安装温度测量仪表，参照低温、高温过热器片上安装测温仪表的情况，对顶棚过热器选取适当的测点。4、设置温度高低报警 过热蒸汽系统各个部分都有各自的正常工作温度范围，只有在设定的工作范围之内才能高效、安全的工作，经过多年电厂的实际经验，对过热蒸汽的温度设定了报警范围分别上浮、下调标准温度的1%，当温度超过这个范围，报警装置就会自动报警，从而提醒工作人员进行处理控制，确保其安全、搞笑的运行，提高设备的经济性。我们设计指标如下： 表2.4 过热蒸汽监测系统

18、温度高低报警设计指标锅炉型号SG-1025/17.5-M889制造厂家上海锅炉制造厂序号项目单位设计煤（BMCR ）低报高报1汽包出口温度5405365442顶棚过热器进口温度5505465543顶棚过热器出口温度5735695774顶棚过热器出口壁温5455405505低温过热器进口温度6636596676低温过热器出口温度6806756857低温过热器出口壁温5305255358分隔屏过热器壁面温度4454404509高温过热器进口温度74574075010高温过热器出口温度82482082811高温过热器出口壁温 54053554512一、二级过热器喷水温1771751795、 测温仪表

19、的选用结果综合以上测量范围、精度要求、使用场合、信号处理及测点数目五个方面的考虑，对于顶棚、低温、高温过热器进出口温度及其出口壁温和过热器喷水温度的测量仪表及其数量，我们的选择方案如下表所示： 表2.5 测温仪表的选用结果测温仪表的选用结果序号测量项目仪表厂家仪表型号仪表数量（个）1顶棚过热器进口温度安徽鑫鹏机电有限公司SBWR1001182顶棚过热器出口温度183顶棚过热器出口壁温184水平式低温过热器进口温度225水平式低温过热器出口温度226水平式低温过热器出口壁温227分隔屏过热器壁面温度188立式低温过热器进口温度229立式低温过热器出口温度2210立式式低温过热器壁温2211末级过

20、热器进口温度SBWZ10011112末级过热器出口温度1113末级过热器出口壁温SBWZ10011114一、二级过热器喷水温SBWZ1001222.1.2测温仪表的安装及注意事项1、安装 变送器的接线原理如图所示。端子4接24V电源正端、端子3为420mA电流输出端，该端经负载电阻R1后回到24V电源负端。端子1、2接热电阻，或2接热电偶正，1接热电偶负。变送器有零点及量程调节电位器，便于用户进行微量调整。2、校验方法：用于爆炸危险场所时，请注意防爆标志与防护等级； 机电一体化温度变送器安装的环境必须是在-20-+70内，当周围环境温度太高时，SBWZ/R信号转换器和显示模块可以与热电阻或热电

21、偶分离安装。我厂配有分离安装变送器的专用防爆盒。 加电前，请仔细检查电源的正负极性，不能接错，否则可能造成不可知的后果。SBW信号转换器模块用环氧树脂灌封固化，以加强其防震性能，并防湿、防腐、防潮。温度变送器使用六个月后需进行校验。a、热电阻温度变送器校验方法 设备要求：数字电压表一台； 按系统连接方法接线；根据变送器铭牌上标明的传感器和量程范围，输入相应的阻值，使输出为1V和5V（可分别调整零点电位器和满度电位器）；按量程十等分点输入各电阻值，检查各温度输出是否符合精度范围；按说明书技术指标进行测试，应符合技术要求。b、热电偶温度变送器校验方法设备要求：数字电压表一台；按系统连接方法接线；根

22、据变送器铭牌上标明的传感器和量程范围，输入相应的阻值，使输出分别为1V和5V（可分别调整零点电位器和满度电位器）；按量程十等分点输入各电势值，检查各温度输出是否符合精度范围；按说明书技术指标进行测试，应符合技术要求。3、安装注意事项1.保证两种测量端应有足够的插入深度，因低温、后屏、高温过热器进出口管道管径超过100，故在安装时应使保护套管末端超过中心线510mm。2.为防止高温下保护套管变形，需垂直安装。3.为防止热损失，保护套管外露长度尽量短，并加保护层，减少由于热损失带来的测量误差。2.2、压力仪表本次设计通过分析发现我们需要对以下几点进行测压，分别是：汽包出口、顶棚入口集箱、顶棚出口集

23、箱、尾部前墻进口集箱、尾部前墙出口集箱、尾部中隔墙集箱、低温过热器进口、低温过热器出口、过热器分隔屏进口、分隔屏出口、一级喷水减温器介质压力、二级喷水减温器压力。2.2.1 压力测量仪表选择下面我们对这些测压点能承受的压力范围进行析，通过比较各压力测压仪表以及现场/远传、测量范围、被测介质的性质、精度要求等综合考虑来选择侧压力表。1、测压仪表现场/远传为了方便工作人员及时检测过热器中过热蒸汽的压力以及汽包压力，方便掌握锅炉的生产状况，我们决定采用远传压力表。 表3.1各压力表的优缺点比较 液柱式压力计( 1) 简单可靠; ( 2) 精度高, 灵敏度高; ( 3) 可采用不同精度的工作液; (

24、4) 适合低压、低压差测量; 价格便宜。( 1) 不便携带; ( 2) 没有超量程保护; ( 3) 介质冷凝会带来误差; 被测液与工作液需搭配。弹性压力表 弹簧管 压力表( 1) 结构简单, 价格便宜; ( 2) 有长期使用经验;( 3) 量程范围大; ( 4) 精度高。( 1) 对冲击、振动敏感; ( 2) 正反行程有滞回现象。 膜片压力表( 1) 超载性能好; ( 2) 线性; ( 3) 适用于测量绝压、差压测量; ( 4) 尺寸小, 价格适中; ( 5) 可用于粘稠、浆料的测量。( 1) 抗震、抗冲击性能不好; ( 2) 维修困难; ( 3)测量压力较低。波纹管压力表( 1) 输出推力大

25、; ( 2) 在低、中压范围内使用好;( 3) 适于绝压, 差压量; ( 4) 价格适中。( 1) 需要环境温度补偿; ( 2) 不能用于高压测量; ( 3) 需要靠弹簧来精细调整其特征; ( 4) 对金属材料的选择有限制。化学密封装置( 1) 可防止测量元件堵塞; ( 2) 可避免腐蚀性介质与测量元件接触, 可降低测量元件材质要求; ( 3) 可避免在测量元件内凝结气化。( 1) 增加费用; ( 2) 降低测量精度。表3.2压力测量仪表分类及性能分析类别压力表形式测压范围/kpa精度等级输出信号性能特点能否远传液柱式压力计U形管-10100.2，,0.5水柱高度实验室底、微压测量否补偿式-2

26、.52.50.02,0.1旋转刻度用作微压基准仪自动液柱式0.005,0.01自动计数用光、电信号自动跟踪液面，用作压力基准仪器弹性式压力表弹簧管0.14.0位移，转角或力直接安装，就地测量或校验否膜片1.5,2.5用于腐蚀性、高粘度介质测量膜盒1.02.5微压的测量与控制波纹管1.5,2.5生产过程低压的测控负荷式压力计活塞式0.010.1砝码负荷结构简单，坚实，精确度极高。广泛用作于压力基准器否浮球式0.02,0.05电气式压力表（压力传感器）电阻式1.0,1.5电压，电流结构简单，耐振动性差能电感式0.21.5毫伏，毫安环境要求低，信号处理灵活电容式0.050.5伏，毫安动态响应快，灵明

27、度高，易受干扰压阻式0.020.2毫伏，毫安性能稳定可靠，结构简单压电式0.11.0伏响应速度极快，限于动态测量应变式0.10.5毫伏冲击、温度影响小，电路复杂振频式0.050.5频率性能稳定，精度高霍尔式0.51.5毫伏灵明度高，易受外界干扰 通过个方面的分析和综合考虑，我们决定选用电容式压力变送器。电容式压力变送器是以测压弹性膜片为电容器的可动极板，它与固定极板之间形成一可变电容。随着被测压力变化，膜片产生位移，使电容器的可动极板与固定极板之间的距离改变，从而改变电容器的电容量，这样就完成了压力信号与电容量之间的转换。2、电容式压力变送器的主要参数指标数字精度：+（-）0.075%稳定性：

28、0.075% 60个月量程比：100：1测量速率：0.2S模拟量：二线制420mADC 数字量：两线制420mADC并叠加符合HART协议的过程变量数字信号。电源：供电电压12.545VDC负载限制：回路最大负载电阻Rmax取决于供电电压。HART通讯要求负载电阻不低于250 ，不高于600。输出显示：四位制数字显示、五位LCD液晶显示、指针式。零点迁移范围： 零点可随意正迁移或负迁移，但不得使设定的测量范围上下限和量程超出极限值。温度范围：环境温度：-4085 （选用LCD指示表时为-2070）测量介质温度： -40104静压和单向超压范围： 3.45Kpa（绝压）31.2MPa(表压)相对

29、湿度： 598%RH启动时间： 5秒内启动容量变化量： 小于0.16cm3阻尼调整： 时间常熟0.2025秒本次设计我们决定采用1151电容式变送器，1151电容式变送器又被称为室，室为对称结构，将玻璃与金属杯体烧结后，在玻璃上磨出球形凹面，然后在凹面上蒸镀一层金属薄膜，构成电容的固定极板。测量膜片焊接在两个杯体之间，成为电容的活动极板。杯体外侧焊上隔离膜片，在两室的空腔中充满硅油以便传递压力。当被侧压力作用于隔离膜片时，通过硅油使测量膜片产生与压力成正比的位移，从而改变了可动极板与固定极板之间的距离，引起电容变化，此电容变化通过引线传给测量电路。当室受到过载压力时，测量膜片紧贴在球形凹面上，

30、受到极为可靠的支撑保护。不同品种变送器的测量膜片厚度不同，但整个变送器尺寸相同，通用性强。3、 测量范围在测波动压力时, 一般压力表最大量程选择在接近或大于正常压力测量值的2 倍。为了保证压力测量值的精度, 最小压力测量值应高于压力测量量程的1/ 3 处。低温过热器、后屏过热器、高温过热器的进出口压力范围是16MPa20MPa，所以应选用的测量范围大于或等于040MPa；减温器的压力范围是03MPa，所以选用的压力表测量范围甚为06MPa。4、 被测介质的性质 被测介质为过热蒸汽，主蒸汽温度范围360560。喷水温度为150200，腐蚀性温和，粘度适中，无污染。 表3.3各变送器的规格品种型号

31、规格测量范围精度稳定性1151DP低中高差压变送器(461/293)0-1.24186.46 Kpa0.2%0.2%/6个月1151DP大差压变送器(461/293)0-117.2 Kpa6.89 Mpa0.25%0.25%/6个月1151HP高静压差压变送器(461/294)0-6.22 Kpa2.07 Mpa0.25%0.25%/6个月1151DPP流量变送器(461/299)0-1.24 Kpa186.45 Mpa0.25%0.25%/6个月1151GP压力变送器(461/295)0-1.24 Kpa41.37 Mpa0.25%0.25%/6个月1151GP/DP远付差压压力变送器(46

32、1/300)0-6.22 Kpa6.89 Mpa0.25%0.25%/6个月1151AP绝对压力变送器(461/295)0-6.77 Kpa6.89 Mpa0.25%0.25%/6个月1151LT法兰式液位变送器(461/297)0-6.22 Kpa689.48 Mpa0.25%0.25%/6个月1151DR微差压力变送器(461/296)0-0.12 Kpa1.49 Mpa0.50%0.50%/6个月1151DP低功耗变送器测量范围、精度、稳定性与相应品种等同5、 精度要求根据锅炉压力表精度决定条件1. 锅炉工作压力小于2.5MPa的锅炉，压力表精度不应低于2.5级；工作压力25MPa的锅炉

33、，压力表的精度不应低于1.5级；锅炉工作压力14MPa，压力表的精度不小于1级。2压力表的直径大小，应保证司炉人员能清楚地看到压力指示值，表盘直径不应小于100mm。而且安装在管道和设备上的压力表表直接为150mm或100mm.由于我们安装高度较高，用内径10mm的无缝钢管(如14X 2)，从锅炉顶上压力测管接口处引下，到锅炉前方或前侧离地1.7m处，固定在锅炉外壳便于观察、又便于定期冲洗操作、装卸更换压力表的位置。 表3.4型号各参数对比 1151 DP 1151P1151HP1151DR测量范围代号测量范围代号测量范围4,53,6,7,84,5,6,7,834,5,6,72零位误差量程误差

34、零位误差量程误差零位误差量程误差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6.9Mpa表3.5 静压力及过载压力极限DP型单向过载压力为0-13.79Mpa时，变送器不会损坏，工作静压范围3.4513.79Mpa。HP型单向过载压力为0-31Mpa时，变送器不会损坏，工作静压范围3.45-31Mpa。AP型，压力在0-13.8Mpa时，不会损坏变送器，工作压力范围在0到最高量程。GP型对量程直到6.9Mpa的变送器，过载压力为0-13.8Mpa，对于量程是41.37Mpa的变送器，过载压力为0-51.7

35、Mpa。在上述情况下，变送器不会损坏。工作压力范围是从3.45Mpa起到变送器测量范围的上限值。所在型号的变送器其压力容室的耐压均为68.95Mpa。6、 型号选择与测点数目根据以上标种个参数对比结合我们设计实际条件和经费问题，我们选用北京天泰TS220-1151电容式压力变送器。TS220-1151电容式压力变送器采用引进国外先进技术生产的高精度小型化智能传感器，在转换原理上利用数字化补偿技术对温度、静压进行补偿，提高了测量精度，降低了温度漂移。具有长期稳定性好，可靠性高，自诊断能力强等特点。表3.7 TS220-1151变送器产品编号表示示意图TS2201151电容式压力变送器代码测量形式

36、G表压A绝压S差压代码显示方式1不带显示2LCD数字显示3LED数字显示0-100%显示代码信号输出方式S14-20mA二线制S21-5V三线制S3智能型代码精度等级A典型B最大代码结构材料法兰接头,排气/排液阀,隔离膜片,灌充液体J1316不锈钢,316不锈钢,316不锈钢,硅油J2316不锈钢,316不锈钢,哈氏C-276,硅油J3316不锈钢,316不锈钢,蒙乃尔,硅油J4316不锈钢,316不锈钢,钽,硅油代码电气连接接头L1M201.5L21/2NPT内螺纹代码附加选项B万能安装支架D0泄放阀在压力室中部D1侧面泄放阀在压力室上部D2侧面泄放阀在压力室下部C01/2锥管内螺纹接头C1

37、1/2引压接头及后部焊接引压管14C2丁字形螺纹接头M20X1.5代码防爆类型D防爆型EXdIICT5I本安型EXiaIICT6代码测量范围1用户指定TS220G1S1AJ1L1BD1选型举例对于顶棚、低温、高温过热器进出口压力测点数目的选择，基于各级过热器的片数，我们在20%的低温、高温过热器片上安装压力测量仪表，参照低温、高温过热器片上安装测压仪表的情况，对顶棚过热器选取适当的测点。7、设置压力高低报警过热蒸汽系统各个部分都有各自的正常工作压力范围，只有在设定的工作范围之内才能高效、安全的工作，经过多年电厂的实际经验，对过热蒸汽的压力设定了报警范围分别上浮、下调标准压力的1%，当所测压力超

38、过这个范围，报警装置就会自动报警，从而提醒工作人员进行处理控制，确保其安全、搞笑的运行，提高设备的经济性。我们设计的指标如下： 表3.7 过热蒸汽监测系统温度高低报警设计指标序号测压项目单位设计煤（BMCR ）低报高报1顶棚管入口压力Mpa19.719.519.92水平式低温过热器进口压力Mpa19.319.119.53水平式低温过热器出口压力Mpa18.718.518.94后屏过热器进口压力Mpa18.618.418.85后屏过热器出口压力Mpa18.218.018.46立式低温过热器进口压力Mpa18.618.418.87立式低温过热器出口压力Mpa18.318.118.68末级过热器进口

39、压力Mpa18.118.018.39末级过热器出口压力Mpa17.517.117.9一级减温器喷水压力Mpa3.23.173.23二级减温器喷水压力Mpa3.23.173.238、 测压仪表的选用结果综合以上测量范围、精度要求、使用场合、信号处理、测点数目以及经济性分析六个方面的考虑，对于顶棚、低温、高温过热器进出口压力及其出口壁温和过热器喷水压力的测量仪表及其数量，我们的选择方案如下表所示：序号测量项目仪表厂家仪表型号仪表数量（个）1顶棚过热器进口压力北京天泰责任有限公司TS220-1151电容式压力变送器182顶棚过热器出口压力183低温过热器进口压力224低温过热器出口压力225高温过热

40、器进口压力116高温过热器出口压力117一级过热器喷水压力TS220-1151电容式压力变送器228二级过热器喷水压力222.1.2仪表的使用及安装要求1、压力表的安装压力表应安装在易观察和检修的地方。安装地点应力求避免振动和高温影响。测量蒸汽压力时应加装凝液管，以防止高温蒸汽直接和测压元件接触；对于有腐蚀介质时，应加装充有中性介质的隔离罐等。总之，针对具体情况（如高温、低温、腐蚀、结晶、沉淀、粘稠介质等），采取相应的防护措施。压力表的连接处应加装密封垫片，一般低于80及2MPa压力用石棉纸板或铝片，温度及压力更高时（50MPa）用退火紫铜或铅垫。另外还要考虑介质的影响。2、压力表有下列情况之

41、一者，应停止使用。有限制钉的压力表在无压力时，指针转动后不能回到限制钉处；没有限制钉的压力表在无压力时，指针离零位的数值超过压力表规定允许的最大误差。表面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清。铅封损坏或超过校验有效期限。表内漏汽或指针跳动。其他影响压力表准确的缺陷2.3、流量测量2.3.1流量测量仪表的选用设计中共考虑过热蒸汽监测系统有3处需要测定流量，分别是主蒸汽流量、一级减温水流量、二级减温水流量。在流量测量仪表的实际应用中，差压式流量应用范围特别广泛，在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用，它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的50%60%（每年约百万台）。 因此，本设计中使用差压式流量计。差压

42、式流量计的工作原理是:在管道中安装节流件，流体流过节流元件时流速收缩，于是在节流件前后产生差压。对于一定形状和尺寸的节流件，一定的侧压位置和前后直管段情况、一定参数的流体以及其他条件下，节流件前后的差压值随流量而变。两者之间有确定的关系，因此可通过测量差压来测量流量。其他条件不变时，节流件前后差压与流量q的关系为。1节流件的形式很多：有孔板、喷嘴、文丘利管、1/4圆喷嘴等。目前使用最广泛的节流件是孔板和喷嘴，这两种形式的节流件的外形、尺寸已标准化，并同时规定了它们的取压方式和前后直管段要求，总称为“标准节流装置”，1通过大量试验求得了这类标准节流装置的流量与差压的关系，以“流量测量节流装置国家

43、标准”的形式公布。标准节流装置只适用于测量圆形截面管道中的单相、均质流体的流量，并要求流体充满管道；在节流件前后一定距离内不发生相变或析出杂质；流速小于音速，流动属于非脉动流；流体在流过节流件前，流束与管道轴线平行，不得有旋转流。标准节流装置包括：节流件、取压装置、节流件上游侧第一个阻力件、第二个阻力件，下游侧第一个阻力件以及在它们之间的直管段。国家标准中规定有四种标准取压方式：标准孔板角接取压、标准孔板法兰取压、标准孔板D-D/2取压和标准喷嘴角接取压。在这四种标准取压方式中，标准孔板角接取压应用于直径D=501000mm的管道，孔板开孔直径d与管道直径D之比=0.220.80，雷诺数Re=

44、5000的场合，是应用范围最广的标准取压方式；标准喷嘴角接取压应用于内径50500mm的管道，直径比=0.320.80的场合，是针对蒸汽介质能使压力损失降到最低的取压方式。因此，本设计中为测量主蒸汽流量，采用标准喷嘴角接取压；为测量一二级喷水减温器流量，采用标准孔板角接取压。对于流量测量仪表的选择，我们已确定管道内径及管道布置情况，流体性质和参数值，大致流体范围，尚需获得的是：节流件开孔直径；选择差压计类型及其差压和流量量程范围；建议节流件在管道上的布置位置；流量测量的不确定度。本次标准节流装置的计算属于第二类命题计算。下表列出选取测量主蒸汽流量仪表时所需要的参数及状态。表4.1 参数及状态名

45、 称符号单位数值流量测量范围(T/h)正常t/h882.77最大t/h1025最小t/h700介质温度Tt540介质绝对压力PP1Mpa17.27管道内径D（20下实测值）D20mm250管道材料12Cr1MoV允许的压力损失kPa300“闸阀”开度K95%95%95%1.准备计算根据介质分别在主蒸汽设备中的工作状况下的压力为P=17.27MPa温度为T=540。可以从材料中分别查出介质密度和介质动力粘度分别为=51.177 kg/（m3）；=31.19 *10（-6）Pa*s。且材料膨胀系数分别为=13.65*10（-6）1/.过热蒸汽的K约为0.95 再根据下式计算=251.8mm从而计算

46、正常流量下和最小流量下的雷诺数：=39.754*106 =31.52*106表4.2 准备计算的结果名称主蒸汽流量一级喷水减温器流量二级喷水减温器流量（t/h）882.7758.8529.43(t/h)100068.3334.17(t/h) 70045.2320.3介质密度（kg/m3）51.177768.23768.23 介质动力粘度,（10（-6）Pa*s)31.1997.197.1材料膨胀系数（1/）13.6512.3512.35（mm）251.812080（106）39.7541.780.89（106）31.521.3620.61401. 选择节流件装置类型和差压计设计中对于选用的节流

47、件为标准喷嘴的主蒸汽流量，和选用的节流件为标准孔板的一、二级喷水减温器流量。分别按下列公式计算其差压上限： =1050KPa由此可通过差压计的基本参数表1选出相应精度等级的压力变送器。根据设计中的最大流量选择流量指示仪表刻度上限。注意，流量指示仪表刻度上限是有规定的，即为1，1.25，1.6，2，2.5，3.2，4，5，6.3，8。各步结果见下表:表4.3 选择节流装置类型和差压计名称主蒸汽流量一级喷水减温器流量二级喷水减温器流量压差量程上限（KPa）1050120120选用的压力变送器0.25级电容式压力变送器（1151HP）0.25级电容式压力变送器（1151HP）0.25级电容式压力变送

48、器（1151HP）量程范围（Pa）000耐静压（Pa）流量计刻度上限(t/h)1000125203.常用流量下的差压值 =818.2471KPa各步结果见下表：名称主蒸汽流量一级喷水减温器流量二级喷水减温器流量差压值（KPa）818.247129.64914.835表4.4 计算常用流量下的差压值 4.迭代计算计算A值：A= A=0.53808第一步：设 第二步： 第三步： 直到满足精密判据。迭代计算结束后，即可获得和C。各步结果见下表：表4.5 迭代计算名称主蒸汽流量一级喷水减温器流量二级喷水减温器流量0.53808 0.25909 0.276340 0.704690.6322990.6470400.936140.6037120.6038190.716430.6281510.6452300.932360.603780.60386330.717780.6281210.645192C30.931910.603780.60386440.71794C40.931860.959930.717940.6281210.6451920.931860.603780.6