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我國超大口徑流量計破解三峽計量難題

時間:2014-11-26閱讀:659
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    三峽水電站是世界上規模zui大的水電站,也是中國有史以來建設zui大型的工程項目。32臺水輪發電機組,總裝機容量2250萬千瓦。“大”讓三峽水電站年發電量可以達到846.8億千瓦時,可替代燃煤4000~5000萬噸。但“大”同時也給三峽水電站帶來了很多世界性的難題,“水流量的準確計量”就是其中一個。

  水輪機效率作為評價采購水輪機質量的重要指標,對電站的經濟運行具有重要意義。水輪機效率的實時監測,即可用于水電機組安裝竣工或大修結束后的現場驗收試驗,以檢查制造、安裝和檢修質量是否滿足技術要求,又能通過對機組運行特性*連續監測,提供不同的水流和工況條件下水輪機性能的實時數據,為確定電站經濟運行中的開機臺數、符合優化分配以及機組狀態檢修等提供參考。

  參與“水大流量計量與三峽電站流量溯源研究”項目的中國*熱工所所長王池說:“這么大型的水利工程,水輪機的效率就顯得非常重要。如果水輪機的效率下降2%,那每年就將給電站帶來15億千瓦時發電量的巨大損失。水大流量測量的準確度是影響水輪機效率測量的重要參數。”

    據悉,水大流量是指過流斷面的尺寸和其中通過的流量都很巨大,主要指大型引水輸水工程中的巨型管道、涵洞和渠道,水電站的機組進水管道等等。從三峽、南水北調這樣的國家重點工程,到廣泛應用于城鎮供水的自來水行業的輸水管道,都屬于水大流量計量范疇。

  中國*用來為三峽水電站校準的流量計,樣子與傳統流量計*不同:這種超大口徑的流量計不是一塊儀表的形態,而是由36個分布在圓形水流管道四周的探頭組成。

  為了“水大流量計量與三峽電站流量溯源研究”課題組歷經5年研究,建立了一套超大口徑超聲流量計非實流校準裝置及方法,先后在三峽電站現場完成了幾何參數測量、零流速實驗、積分模型檢驗等工作,課題采用了以模型實驗與模擬計算相結合的方法,重點解決了對三峽水電站特殊流場對流量計計量性能影響的評估,為三峽水電站流量計出具了校準報告。

  在三峽水電站流量計校準研究的基礎上,該課題組形成了國家校準規范JJF1358-2012《非實流法校準DN1000~DN15000液體超聲流量計》,結束了國內超大口徑超聲流量計無法進行檢定校準的歷史,并為之提供了可能和具有可操作性的技術方案。

  據了解,近年來與水大流量有關的工程大多數是國民經濟骨干項目,水大流量測量不僅在資源節約、節能降耗、環境保護等項目中發揮著重要作用,而且水大流量測量的準確性也涉及到巨大的經濟利益和社會效益。

   “ 水大流量計量與三峽流量計量研究”項目于2010年初通過驗收,由中國計量科學研究院熱工所承擔。該項目著眼于解決水大流量計量的檢測問題,在三峽電站多聲道超聲流量計準確度評估的基礎上,建立大口徑超聲流量計非實流校準方法,可以用于水電站效率優化、自來水行業輸供水貿易結算、大企業工業廢水排放監測等問題,對國民經濟的可持續發展具有重要意義。

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