中電投電力工程有限公司 蔡世聞

FCM2000燃油流量計的安裝與調(diào)試

中電投電力工程有限公司 蔡世聞

一、系統(tǒng)簡介

中電投寧夏臨河發(fā)電廠鍋爐采用東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的350MW 超臨界參數(shù)變壓直流鍋爐，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1 147t/h。爐前燃油系統(tǒng)進(jìn)、回油管路上均設(shè)計有一質(zhì)量流量計（系統(tǒng)示意流程見圖1）。該流量計采用ABB公司生產(chǎn)的FCM2000質(zhì)量流量計，可同時測量瞬時質(zhì)量流量、累積質(zhì)量流量、密度和溫度。

二、存在問題

中電投寧夏臨河發(fā)電廠在完成對爐前燃油管道的吹掃和油循環(huán)之后，正式安裝了進(jìn)、回油質(zhì)量流量計。調(diào)試人員檢查電源回路和信號回路，簡單調(diào)試后便投入使用。具備點火條件后，調(diào)試人員準(zhǔn)備進(jìn)行一次試點火。打開進(jìn)、回油管道上閥門后，啟動供油泵，油系統(tǒng)開始循環(huán)運行（圖1）。

在運行過程中，運行人員發(fā)現(xiàn)DCS上顯示進(jìn)、回油流量分別為20.34t/h和18.69t/h。因為此時各油槍組未正式投油，進(jìn)、回油流量應(yīng)該近乎相等，所以運行人員對燃油流量計的準(zhǔn)確性提出了懷疑。

三、分析過程

現(xiàn)場系統(tǒng)檢查確認(rèn)后，可以斷定流量計的測量數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的，必須重新調(diào)試流量計。經(jīng)與施工單位調(diào)試人員交流得知，在檢查回路送電后，調(diào)試人員對量程的上下限進(jìn)行了設(shè)置，并在供油泵停止后關(guān)閉流量計進(jìn)、出口手動閥，確定流量計內(nèi)燃油無流動的情況下對流量計進(jìn)行了零點校正。仔細(xì)閱讀設(shè)備使用說明書后，筆者做了如下分析。

1. 流量計的安裝方面。設(shè)備說明書上說明FCM2000 可以任意方向工作，最佳安裝方向為垂直且流向向上。流體中存在氣泡將引起測量誤差，尤其是在密度測量上，所以流量計傳感器不應(yīng)該安裝在管道的最高點，最好安裝在低管道部分。因為工藝要求，本電廠燃油進(jìn)、回油流量計均水平布置在鍋爐房12.6m平臺，油槍布置在12.6m以上各層，燃油泵房和供油泵布置在0m，流量計傳感器的安裝位置在整個流程上不是最高點，也不是在最低點。

2. 流量計的調(diào)試方面。首先說明書上要求校正零點的條件為：管道內(nèi)充滿介質(zhì)、無流速、無震動、無壓力沖擊、流體中無氣泡。再一次按照調(diào)試人員第一次校驗流量計零點的方法進(jìn)行一次試驗。

（1）停止供油泵，自動關(guān)閉燃油進(jìn)、回油快關(guān)電磁閥。

（2）關(guān)閉進(jìn)油流量計進(jìn)、出口閥。因為流量計進(jìn)、出口閥為手動閥，調(diào)試人員用扳手關(guān)閉每個閥門的時間大約需30s。在關(guān)閉閥門的過程中發(fā)現(xiàn)進(jìn)油流量計上顯示有反相流速，因為供油泵在0m，從供油泵出口到進(jìn)油流量計之間的管道在200m以上，突然停泵時流量計處水平管道內(nèi)的燃油有部分回流，由此可以認(rèn)為此種操作無法保證進(jìn)油流量計管道內(nèi)充滿介質(zhì)。

（3）關(guān)閉進(jìn)油流量計進(jìn)、出口閥的同時，也關(guān)閉回油流量計進(jìn)、出口閥。因為有回油快關(guān)閥的作用，基本能保證管道內(nèi)充滿介質(zhì)。

完成以上操作后，流量計管道內(nèi)壓力為零，則無法滿足工作壓力的條件，管道內(nèi)有無氣泡也無法保證。由此可以斷定調(diào)試人員在此種條件下給進(jìn)、出口流量計進(jìn)行零點校正，結(jié)果肯定是有偏差的。

四、修正方案

從以上分析可知，目前問題的關(guān)鍵在于無法滿足流量計零點標(biāo)定的幾個主要條件。筆者對燃油系統(tǒng)做了個小小的修改：在每個流量計上加一個旁路，并在旁路上加裝一個手動旁路閥，具體修改見圖2。

系統(tǒng)修改完后，要求調(diào)試人員配合，按如下要求操作，再進(jìn)行一次流量計的零點校正。

1. 關(guān)閉進(jìn)油流量計進(jìn)、出口手動閥門a1、b1，打開進(jìn)油流量計旁路閥c1；關(guān)閉回油流量計進(jìn)、出口手動閥門a2、b2，打開回油流量計旁路閥c2，打開回油流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)、出口閥a3和b3及旁路閥c3，打開進(jìn)、回油快關(guān)閥，啟動供油泵。適當(dāng)開啟回油調(diào)節(jié)閥后關(guān)閉旁路閥c3，調(diào)節(jié)回油調(diào)節(jié)閥，使管道壓力在正常工作壓力2.6MPa左右。

2. 微微開啟進(jìn)油流量計進(jìn)、出口手動閥a1、b1，經(jīng)過大約1分鐘的循環(huán)后，基本能保證管道內(nèi)無氣泡，依次關(guān)閉閥b1、a1。此時進(jìn)油流量計內(nèi)的壓力就等于工作壓力，其他參數(shù)也都能滿足零點校正條件。此時操作組態(tài)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)工作模式，進(jìn)入系統(tǒng)零點校正選項，選擇零點自動校正，再選擇慢速自動校正。大約10s左右，零點自動校正完畢。

3. 微微開啟回油流量計進(jìn)、出口手動閥a2、b2，同樣大約1min后依次關(guān)閉閥b2、a2，此時回油流量計內(nèi)參數(shù)基本都能滿足零點校正條件。操作組態(tài)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)工作模式，進(jìn)入系統(tǒng)零點校正選項，選擇零點自動校正，再選擇慢速自動校正。10s左右，零點自動校正完畢。

4. 因為該流量計有計算累積流量的功能，為了保證進(jìn)、回油流量計累積流量之差即為消耗的燃油量，還得將進(jìn)、回油流量計內(nèi)的累積流量清零，具體操作如下：首先進(jìn)入流量計組態(tài)的計算器清零選項，將進(jìn)、回油流量計累積流量清零。然后停供油泵，分別關(guān)閉進(jìn)、回油流量計旁路閥，再打開進(jìn)、回油流量計進(jìn)、出口閥。將燃油回路切回到主油路上后，再次開啟供油泵。

五、處理結(jié)果

進(jìn)、出口流量計投入正常使用后，此時進(jìn)油流量計顯示為16.78t/h，回油流量計顯示16.75t/h。在DCS畫面上打開進(jìn)、回油流量實時趨勢，調(diào)節(jié)回油調(diào)節(jié)閥，二次實時曲線基本重合。此時基本可以確定進(jìn)、回油流量計已經(jīng)能正確測量燃油質(zhì)量流量。在點火運行一段時間后，運行人員通過計算油罐內(nèi)消耗的燃油體積計算出的結(jié)果與進(jìn)、回油流量計累積流量差比較，二者基本一致。

六、結(jié)論

熱控儀表就相當(dāng)于整個電廠的眼睛，它隨時監(jiān)視著每一個運行設(shè)備的實時工況，每個熱控儀表測量的準(zhǔn)確性關(guān)系著整個電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運行。燃油消耗量是電廠運行的一個重要經(jīng)濟(jì)參數(shù)，它的計量精確與否尤為重要。希望筆者這次調(diào)試ABB的FCM2000質(zhì)量流量計的過程經(jīng)驗?zāi)茏尨蠹矣兴梃b。