多声路超声热量表在热源厂与热力公司应用论文

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1、热源厂与热力公司热量结算计量技术方案唐山汇中仪表有限公司王永存摘要：本文对目前热源厂与热力公司贸易结算用热量计量设备作了介绍，指出了其存在的问题，对多声路超声流量计及由其作为流量基表组成的组合式超声热量表的原理、合成误差等进行了介绍分析，形成了采用高精度热量计量设备对供需双方贸易结算量进行公正及不间断计量的基本概念。关键词：高准确度、多声路超声流量计、组合式多声路超声热量表、合成误差、不间断计量1.前言一直以来，热源厂与热力公司供热的结算量大多存在争议，究其原因多为计量手段不完善或计量方法不正确所致。正

2、确的公正的计量方法，是解决供需双方结算争议最有效的方法。2.热源厂目前常用的计量方法及存在的问题2.1常用的计量方法1)流量测量采用孔板流量计、电磁流量计或其他型式的流量计，温度测量采用两只铂电阻温度变送器，流量值及温度值通过模拟信号（一般为4～20mA）传输给热量计算器（也称为热量积算仪），计算器采用焓值法计算出热量。2)供水管道只安装流量计，按流量计计量的总循环水量及估算的平均供回水温度，采用焓值法人工计算热量。3)采用符合建设部《热量表》CJ128-2007标准的单声路超声热量表。2.2存在的问题

3、1)流量测量a)孔板流量计孔板流量计技术简单运行可靠，是被广泛采用的流量计之一。由其测量原理决定，孔板（节流元件）的压力损失比较大，在供热循环水上使用，孔板的过流入口的边缘锐度很容易磨损，使得测量精度降低。新投入运行的孔板流量计最高准确度为±1.0%。b)电磁流量计电磁流量计是技术上非常成熟的流量计之一，在液体流量测量上被广泛采用。供热系统一次网的循环水一般是经过软化除氧处理的软化除氧水，其电导率较低，不适合一般电磁流量计的测量要求；经过一定时间的运行，当一次网管道不能湿保时，由于管道锈蚀层脱落，使得循

4、环水中的铁磁性物质增加，如果粘附在电磁流量计的电极上，也会影响测量结果。排除上述影响，电磁流量计准确度为±0.5%。c)单声路超声流量计超声流量计是目前公认的最适合供暖水测量的流量计之一。超声流量计分为单声路和多声路两种类型，单声路超声流量计因其价格适中，运行可靠，近几年已经在供热领域被广泛采用，但是，单声路超声流量计在使用过程中仍存在问题。如准确度不高。单声路超声流量计准确度为±1.0%，作为高精度热量表的流量测量其精度不够。特别是在大口径管道、直管段不足及流量变化比较大的运行工况下，计量精度问题更加

5、突出。2)温度测量a)采用两只温度变送器，温度变送器没进行严格的配对标定，使得温差的测量准确度不够；温度变送器与热量计算器（积算仪）之间的数据通讯采用模拟信号，使得温度测量数据误差进一步加大。b)虽然供回水管道安装了温度测量仪表，但是，温度的测量数据不进行连续的记录，使得供回水的平均温度及温差在估算时取值出现较大误差，采用人工计算热量时误差加大。1)计算器（积算仪）个别生产商的热量计算器（积算仪）的数学模型及计算方法没有执行现行热量表标准。1.一次管网热量计量及运行工况监测技术方案3.1方案概述1)供水

6、管路安装一台唐山汇中公司自行研制生产的多声路超声热量表，完成热源厂对热力公司总供热量的计量。其流量测量准确度为±0.5%。整机测量准确度优于1.0级（CJ128-2007）。2)回水管路安装一台多声路超声流量计，测量准确度为±0.5%。3)当供、回水瞬时流量长时间（可以设定）连续超过一定量值（＞1.5%）时可以依此判断一次网管道可能出现故障失水，用于一次网的运行工况监测。4)一次网补水采用汇中公司自行研发的超声水表，该系列产品可测量始动流量很低（0.005m/s），测量准确度±1.0%。可以对补水流量进

7、行准确计量。5)失水量及附加热量的计量及计算方法（推荐方案）。1)流量计可以为管段式及现场插入式，流量传感器及温度传感器均可带水带压安装。3.2多声路超声热量表的组成热量表分为两种基本类型，即整体式热量表及组合式热量表，根据流量基表类型的不同又分为机械式、电磁式、超声式等不同型式。多声路超声热量表为组合式热量表。流量测量采用高精度多声路超声流量计，测量准确度为±0.5%。温度测量采用A级四线制Pt1000配对铂电阻温度传感器，配以高精度测温电路，测量准确度为±（0.15+0.002∣t∣），配对误差≤0

8、.1℃。热量计算器采用工业级平板电脑，专门设计的专用上位机软件，使得整机热量测量准确度更高。多声路超声热量表系统示意见下图：1)多声路超声流量计a)超声流量计的测量原理及数学模型超声流速测量基本公式：式中：V—测量声路上的线平均流速；L—测量声路的有效声路长；T1—声波正向传播时间；T2—声波逆向传播时间；Θ—声路和流道轴线间的夹角。超声流量测量原理示意图a)多声路超声流量计流量计算数学模型及工作方式国际标准IEC6041规定了多声路超声流