(华电漯河发电有限公司)
摘要:通过对漯河公司供热系统数据采集的各个方面进行分析研究,找出影响供热数据可靠性的因素,针对发现的问题提出切实可行的方案,并予以实施,提高了公司供热系统的准确性与可靠性。
关键词:漯河公司;供热数据;可靠性
一、公司供热基本情况介绍
1、机组概况
华电漯河发电有限公司(简称漯河公司)#1、2机组分别于2009年、2010年投产发电,并实现了同步供热;两台机组为330MW亚临界热电联产机组。漯河公司目前只有工业抽汽供热。机组设计有三路对外供热汽源:高压供汽(冷再抽汽)量2×50吨/小时,参数为:P=1.7~2.5MPa,T=210~280℃;2010年改造后的高压供汽(热再抽汽)2×90吨/小时,参数为:P=1.7~2.5MPa,T=210~280℃;中压供汽(机组三段抽汽)量2×80吨/小时,参数为:P=0.8~1.6MPa,T=190~280℃。
2、供热表计配备情况
漯河公司供热量计量点分为天阳供热有限责任公司和直供双汇二期工业园两路,每路分主路和旁路两路供热表计,设置有流量、压力、温度测点,每年由公司热控专业进行校验,目前尚无水网供热。
漯河公司售热量计量点也分为两路,一路至天阳供热有限责任公司,距离公司2.5公里,另一路至直供用汽企业围墙,距离公司7公里,设置有流量、压力、温度测点,售热量计量属结算表计,每年进行一次三方校验。所有数据通过GPRS蒸汽抄表系统,回传到机组供运行人员调整。
二、数据传输过程中出现的问题
2014年初,河南省电监办发布《河南省供热机组热负荷在线监测监管办法》,要求所有供热机组必须在线传输实时供热数据。在供热机组的调度区间内,即满足供热条件下所需的最低电负荷出力及最高电负荷出力,依据机组的供热工况图,按照“以热定电”原则和安全稳定供热原则,由实际供热量确定。实际热量及参数必须准确稳定,出现异常需及时向主管部门汇报。2014年10月,电监办在河南省发改委和河南电科院的配合下,对全省供热在线运行情况进行普查,发现热控测点、计量问题较为突出。调查发现我厂#1机供热抽汽流量大于补水流量,数据存在不一致现象,而且供热数据回传经常中断,造成数据丢失,对公司经济效益产生影响。
三、理论分析
公司供热流量计量采用的节流装置是标准孔板标准节流装置的质量流量表达公式为:
公式中的各参数除了差压和密度外其余由节流装置设计计算书给出,可见差压和密度测量准确性是流量计量的决定性因素。本单位在测量中差压由差压变送器直接测量,密度由温度和压力经过热力性质计算得出。在实际流量计算中有两种方式,一种是直接把差压、温度、压力送入DCS,经专用模块计算后得出流量;另外一种是把差压、温度、压力送到现场流量积算仪进行计算。
在DCS流量积算中采用公式(1)的简化公式:
(2)
由公式(2)可得:
(3)
把孔板刻度流量(最大流量),差压上限,工况密度带入公式(3)可求出系数。把差压变送器测得实际差压,实际温度和实际压力计算出的密度和带入公式(2)就可计算出瞬时流量。
现场计算仪表采用的计算公式为:
(4)
公式(4)中:瞬时流量,t/h;
孔板刻度流量,t/h;
工况密度根据设计温度设计压力计算的密度;
实时密度根据实时温度实时压力计算的密度;
电流比值,为差压电流毫安至值减去4,为16。
四、计量偏差原因分析及解决方法
通过分析可以看出,流量计量产生偏差的主要原因有两种:一种是差压、压力、温度测量不准确;另一种是DCS或仪表参数设置不正确。
差压计量中最重要的是孔板位置安装正确,直管段达到前10D(管道内径)和后5D,孔板正压测在流体上游,仪表管路铺设合理,不存在U形弯,符合技术要求。但是部分冷凝罐正负压测安装高度偏差比较明显。压力变送器安装位置应该在孔板流量计上游4,测量温度的铂电阻应该插入管道中心位置,安装在孔板流量计下游5处。两者都应在测量直管段范围外。
在整改中对部分差压正负压测存在高度偏差冷凝罐进行重新焊接,保证高度一致,并对#1机组供热母管、#2机组供热母管、供热总母管、天阳主路流量、金沙河流量测量管路全面检查,确保无渗漏。组织第三方校验机构对压力变送器和差压变送器进行校验,出具校验报告并保证变送器工作正常。
现场仪表和DCS参数设置检查中发现DCS相关参数设置检查正确,而部分现场仪表的参数设置不当。现场仪表的设计压力为表压,而孔板设计计算书中给出的设计压力为绝压,造成计量偏差。而过热蒸汽密度与压力紧密相连,相关数据如下:
从上表可以看出,过热蒸汽在相同温度下随着压力的增加密度变大。而现场仪表计算公式如下:
计算工况密度时若把设计压力(表压)错误的输入成流量计算书给出设计压力(绝压),会造成工况密度计算偏大,造成瞬时流量计算偏小。为此我们在天阳主路流量现场仪表只改变设计压力,其他参数不变的情况下得到以下结果。
上表的结果验证了我们之前的计算,部分现场仪表测量数据偏小与设计压力输入偏差有很大关系,为此我们对所有现场仪表的各个参数进行检查,发现问题直接整改,避免给公司带来更大损失。
五、热网回传中断整改
对蒸汽抄表系统改造,GPRS传输终端使用新型号的多中心设备。用户的GPRS传输终端可以向多个路由器发送计量仪表数据。中心用多个服务器,多个GPRS路由器同时接收数据。同时有两个中心接收GPRS传输终端传输的计量仪表数据,保证数据的完整性。
改造前:
改造后:
六、结语
本文通过对华电漯河电厂存在的供热计量存在偏差问题进行分析,提出了整改方案,公司供热量较整改前提高了3.7t/h,当月为公司赢得47.95万元的利润。供热回传经过整改后,可靠性大大提高。河南省电监办在2015年8月复查时,没有发现漯河公司计量方面任何问题,并且将漯河公司的做法向全省推广,反馈效果较好。