300mm天然气超声波流量计

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超声波流量计
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(300mm天然气超声波流量计)

火电厂污染源自动监控中CEMS流量测量问题探究摘要：系统介绍了火电厂污染源自动监控工作中流量测量问题的技术及政策背景，阐述了矩阵式流量计的工作原理，结合流量监测改造项目应用实例，对其技术特点、优势及应用效果进行了分析、论证。通过实例对比发现，矩阵式面测量流量监测方法较传统测量方法有明显优势，流量监测结果准确、代表性好、趋势性强 Abstract：Thispapersystematicallyintroducesthetechnologyandpolicybackgroundofflowmeasurementintheautomaticmonitoringofthepollutionsourceinthethermalpowerplant，expoundstheworkprincipleofmatrixflowmeter，andcombiningwiththeflowmonitoringrenovationproject，analyzesandconvincesthetechnicalcharacteristics，advantagesandapplicationeffect.Throughtheexamplecomparison，itisfoundthattheflowmonitoringmethodwithmatrixmeasurementhasobviousadvantagescomparedwiththetraditionalmeasurementmethod，whoseflowmonitoringresultsareaccurate，representativeandhaveastrongtrend. 关键词：火电厂；CEMS（烟气排放连续监测系统）；流量测量；矩阵式流量计 Keywords：thermalpowerplant；CEMS（continuousemissionmonitoringsystem）；flowmeasurement；matrixflowmeter 中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1006-4311（2017）05-0122-03 0引言 我国火电厂数量众多，污染物排放量巨大。目前，全国共1361家火电厂（包括自备电厂），共计4276台机组。火电厂在全国均有分布，其中占比居于全国前八的省份共占56.5%，详见表1。根据“十二五”环境统计业务系统[1]，2015年火电厂烟尘、二氧化硫以及氮氧化物的排放量分别是381.7万吨、660.7万吨和646.5万吨，占当年废气污染物总排放量的比例依次为22.5%、38.9%和38.1% 烟气污染物排放量以浓度与流量的乘积计，烟气浓度测量技术目前已十分成熟，而烟气流量监测还存在一些问题[2]。《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》[3]（HJ/T75-2007）等对CEMS采样断面位置有明确的限制：对于流速的测定，要求尽可能避开弯头、断面等急剧变化的部位，并与这些部位的距离满足“前四后二”的要求[4]。实际生产中，受制于场地、经济性等因素，烟道普遍较短，且多变径、弯头，流速流量监测存在如下问题：烟气高温、高湿、高尘，内部流场紊乱，加之烟气、强振动，含酸、含浆液，环境较为恶劣，传统点测量及线测量式流量测量方法的效果较差[5] 1烟气流量自动监控政策背景 烟气流量自动监控数据的准确性直接关系到污染源自动监测数据的有效性，是国家污染源排放监管的重要依据。国务院办公厅[6]《关于转发环保部“十二五”主要污染物总量减排考核办法的通知》（国办发[2013]4号）要求污染源自动监控数据传输有效率达到75%，对考核结果未通过的，实行“一票否决”。其中，数据传输有效率为数据传输率和数据有效率的乘积，要保证总体的数据有效性，就要重点解决烟气流量自动监控数据这一传统薄弱环节 新形势下，十三五环保费改税启动，以污染物自动监控排放量数据作为计税依据，可提高执法效力，对CEMS流速测量的准确性提出了更高的监管和技术要求。由于火电厂烟气流量一直以来主要以传统点测量、线测量形式为主，监测数据准确性差、代表性弱等突出问题长期存在，而矩阵式流量计在实际应用中可有效解决以上问题，引起国家层面关注，环保部[7]《关于加强“十二五”主要污染物?量减排监测体系建设运行情况考核工工作的通知》（环发[2013]98号）文件要求，对普遍存在的烟气流速（流量）测量不准等问题应按技术规范要求调整采样点位，不具备调整条件的，换装矩阵式流速
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?（1）超声波流量计的温度测量范围不高，一般只能测量温度低于200℃的流体。
（2）抗干扰能力差。易受气泡、结垢、泵及声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。
（3）直管段要求严格，为前20D,后5D。否则离散性差，测量精度低。
（4）安装的不确定性，会给流量测量带来较大误差。
（5）测量管道因结垢，会严重影响测量准确度，带来显著的测量误差，甚至在严重时仪表无流量显示。
（6）可靠性、精度等级不高（一般为1.5～2.5级左右），重复性差。
?（7）使用寿命短（一般精度只能保证一年）。
（8）超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量，对液体应该测量它的质量流量，仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的；
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测量阶段中，DSP处理器会检测回波信号的偏差，通过回波波形与原始波形的相位差来计算颗粒物的运动速度，将颗粒物运动速度平均处理后即为水流的流速。
传感器测量探头前方10cm处的流速值。
OTTADC内置压力传感器，用于测量水底位置及提示正确的测流深度。测量水深范围为0-5m。
测量测到的流速值以标准方法计算为垂线平均流速。仪器利用该平均流速及测量得到的垂线深度并分别计算垂线间流量，最后累加为断面流量。
平均流速的计算方式和流量的计算方式均遵循相应标准（如ISO748）。
中小型明渠
各种适合手持涉水测流及桥上测流的场合
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SC-TUF-2000S便携式超声波流量计特点
高精度测量
线性度优于0.5%，重复性精度优于0.2%，测量精度优于±1%
强大的记忆功能
自动记忆前512日、前128月、前10年的累计流量，自动记忆前64次来电和断电时间和流量，自动记忆前32日流量计的工作状态是否正常。
测量范围大
选用不同型号的传感器,可实现口径DN15～DN6000mm管道流量的测量
采用低电压、多脉冲发射电路，测量精度、使用寿命及可靠性大幅提高
支持中英文菜单
不同版本的流量计,可支持中文或英文菜单,方便快捷
抗干扰能力强
采用双平衡信号差分发射、接收电路，有效抵御变频器，电视塔、高压线等强干扰源
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选用多普勒方法时，超声压力波被流体中的运动颗粒反射。这些颗粒的速度在回波信号中产生一个多普勒偏移，由此便可确定流量。在实践应用中，这种测量方法的精度通常不超过3%。
超声波流量计包括电源、传感器激励、信号调理、模数转转器、处理器、显示屏、键盘和多种通信选项(如4mA至20mA、HART、RS-485、无线等)。
工业超声波流量计系统规划考虑和首要挑战方向
本解决方案指南重要点关注基于翱翔时间原理的超声波流量计。下面所述的信号链合适要求较高性能的应用，尤其是具有多对传感器的应用。除了需求完成较高测量精度以外，这些规划常常还有相当严格的空间限制。
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测量原理：超声波传播时差原理，双CPU并行工作，4字节浮点运算
测量周期：500mS.(每秒2次)。
显示：背光型液晶显示器,显示瞬时流量和累计流量。
输入：可输入五路电流型号，（压力、液位、温度等信号）从而实现热量测量，一机两用
输出：电流信号：4~20mA或0~20mA,阻抗0~1KW,浮空，精度0.1%。
频率信号：1~9999Hz之间任选（OCT输出）。
脉冲信号：正、负、净流量及热量累计脉冲，继电器及OCT输出，近20种源信号可选。
报警信号：蜂鸣器可根据设置发出警报声音（如电流过大、太小）
数据接口：RS232C串行接口，可选配RS485或CAN总线。
(300mm天然气超声波流量计)

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