供热过程流量及热量测量研究

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热电联产是世界各国提高能源综合利用效率的有效手段,它的价值、效益和功能已得到广泛认可。然而热电联产中供出热量的计量不确定度相对较大,计量方法也各不相同。我国供热量贸易额较大,北方用于冬季供暖的单条热量贸易结算量可达千万元以上。因此,提高供热系统的热量积算系统中热量计量准确度对于保障热量供需双方在交易过程中的公平、公正起到了至关重要的作用。本研究通过从分析供热系统温度参数检测入手,在热量计算方法上以采用焓差法提高热能的测量不确定度水平为基点,通过多参数检测中采用高精度网络采集系统和可视化现场操作软件组合进行操作,研究建立一套由仪表网络构成的自动测试系统。在研究过程中发现,用于供、回水温度测量的计量器具如采用配对的温度传感器,即两支温度的传感器在测量同一温度时与标准温度值得差值同向时,可以采用相对低一准确度等级的温度传感器同样可以满足供热计量的准确。本研究采用Visual Basic语言编写实现了多种供热量计量模型的软件化。标准孔板的流量计算要通过孔板的几何尺寸、差压、温度完成,相对于其它的流量计量仪表,它的计算最为复杂。因此,供热量计算软件的流量计量以孔板为基础。热水及水蒸汽参数采用IFC-67和IAPWS-IF97两种公式分别进行计算。用于冬季供暖的供热系统一般有三种计量方式:供回计量、供补计量和供水计量。其中,供水计量由于计量误差较大已很少采用。本研究通过对供回计量和供补计量两种积算方式的测量不确定度分析发现,采用供补计量方式进行热量计量时其热量测量不确定度可以达到0.85%(k=2),较供回计量热量测试不确定度1.81%~5.02%(k=2)有了质的飞跃。通过对供热系统热量测量不确定度的分析,发现在保证热量测量不确定度达到0.85%(k=2)时,用于压力、温度测量的计量器具在满足相应测量准确度等级要求时,可以降低热量积算系统的成本。
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