一、節(jié)能降耗已列為“十一五”的重中之重。
過去十年,我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速,GDP每年增長率都在10%以上,但這是以高耗能為代價(jià)的,我國每百萬美元產(chǎn)值的產(chǎn)品耗能達(dá)到1274噸標(biāo)準(zhǔn)煤,為水平的2.4倍;美國的2.5倍;歐盟的4.9倍;日本的8.7倍,我國每年耗煤已達(dá)14.2億噸,如“十一五”規(guī)劃GDP要翻一番,按目前耗能水平,每年需生產(chǎn)近30億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,這個(gè)數(shù)量無論從資源、生產(chǎn),還是從環(huán)保、安全、運(yùn)輸各方面考慮,都是難以為繼的。*在“十五”期間已提出在能源總耗略增前提下,單位產(chǎn)值耗能應(yīng)下降15~17%,執(zhí)行結(jié)果卻是能源總耗增加了10%;而單位產(chǎn)值耗能不降反上升了7%,真是*十萬火急,地方、企業(yè)置若罔聞。如果再不狠抓節(jié)能降耗,過大的能耗必將成為制約我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。“十一五”期間*將下zui大的決心,把節(jié)能降耗作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重中之重,在確保GDP翻番的同時(shí),單位產(chǎn)值能耗五年內(nèi)應(yīng)下降20%。我國工業(yè)能耗占總能源的68%,人民生活耗能僅占11.4%,因此節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)放在工業(yè)上,特別是高耗能產(chǎn)業(yè),如電力、冶金、鋼鐵、石化、建材、運(yùn)輸……。
二、流量儀表在節(jié)能監(jiān)測(cè)中的重要作用
過去的事實(shí)說明了,僅僅是自上而下地宣傳節(jié)能降耗是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必需將節(jié)能指標(biāo)落實(shí)到地方與企業(yè)的主要領(lǐng)導(dǎo),且列入政績,才可能引起重視。而是否達(dá)到了指標(biāo),則必需采取科學(xué)的態(tài)變,通過儀表的監(jiān)測(cè)用數(shù)字來評(píng)估節(jié)能的效果。為此,*責(zé)成有關(guān)部門制定了國標(biāo)GB17167-2006,即“用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則”并已于
在能源監(jiān)測(cè)儀表中,除電能用電表、固態(tài)煤用稱重儀表外,其他氣態(tài)、液態(tài)能源(如原油、成品油、重油、渣油、天然氣、液化氣、煤氣……)及載能工質(zhì)(水、蒸汽)都必需采用流量儀表。即使對(duì)于固態(tài)能源煤,在流程工業(yè)連續(xù)作業(yè)時(shí),也可采用沖板式流量計(jì),或氣固二相微波流量計(jì)。因此,流量儀表在能源
3、說明:表1的計(jì)算,假設(shè)了一些條件,如:流量按平均流速25m/s,介質(zhì)為空氣,溫度20℃,壓力102kpa,風(fēng)機(jī)效率為0.85,每年工作為365小時(shí),每天工作24小時(shí),電費(fèi)每千瓦小時(shí)0.8元??装?/span>β取0.62;內(nèi)錐β取0.7,參數(shù)如有變化,耗能及年運(yùn)行費(fèi)也有所不同,因此表1的數(shù)據(jù)只能對(duì)三種儀表的耗能,運(yùn)行費(fèi)做定性的評(píng)估。
四、幾種能源監(jiān)測(cè)流量儀表的比較
1、節(jié)流裝置:基于節(jié)流產(chǎn)生差壓,測(cè)差壓的平方根可知流量大小。長期以來這類儀表由于可承受惡劣的工況,且已有標(biāo)準(zhǔn)作依據(jù),曾占據(jù)了流量儀表的60~70%市場(chǎng),類型多達(dá)二、三十種。
①經(jīng)典式:已建立、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),以孔板、噴咀、文丘利為代表,其中孔板如表1所示,壓損較大,噴咀多用于測(cè)蒸汽,壓損僅次于孔板(見圖1)。當(dāng)管徑大于0.3米時(shí),建議不再選用,文丘利管壓損雖較小,但體積龐大,耗費(fèi)大量高耗能鋼材,制造、運(yùn)輸都非易事,選用也應(yīng)慎重。
②內(nèi)錐:近3~5年內(nèi)宣傳力度很大,被認(rèn)為是一種壓損小、準(zhǔn)確度高,幾乎不要求直管段的儀表,其壓損在不同β下(圖1),僅次于孔板,比噴咀略高,并不是節(jié)能儀表;其準(zhǔn)確度有人做過標(biāo)定*1,在大管徑下(D>300mm);流出系數(shù)的分散度約為5%。其主要優(yōu)點(diǎn)是采取了環(huán)形通道,具有整流效果,因而要求直管段長度較其他節(jié)流裝置小得多,在管徑日益增大,現(xiàn)場(chǎng)難以滿足流量儀表所需的直管段長度,還是一個(gè)應(yīng)肯定的突出優(yōu)點(diǎn)。
③低壓損管(lo-loss)相關(guān)資料公布已三十年,類似縮短了的文丘利管,主要特點(diǎn)是*壓損小。
④梭式*2:取內(nèi)錐、低壓損管二者之所長,具有環(huán)形通道可縮短前直管段長度的優(yōu)點(diǎn);又具有lo-loss管節(jié)流后壓力恢復(fù)的功能,為產(chǎn)品。
2、插入式:結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,價(jià)廉,且可不斷流裝折,但準(zhǔn)確度較低,僅適用于大管道流量檢測(cè),在能源監(jiān)測(cè)中可用于準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合。
①測(cè)點(diǎn)速:通過測(cè)管道中一點(diǎn)的流速推算流量的儀表,如雙文丘利管;插入式渦街、渦輪、電磁,皮托管。據(jù)ISO7145評(píng)估,準(zhǔn)確度為±3%,如直管段不足30D,準(zhǔn)確度將低于±5%*3。
zui近在市場(chǎng)上推出一種類似變形皮托管的測(cè)管,zui大優(yōu)點(diǎn)是不易堵塞,在管道上方安放三支,每支需用一個(gè)差壓變送器,價(jià)格較貴。據(jù)稱按ISO3966設(shè)計(jì),但并未達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)所要求在橫截面上安排20個(gè)測(cè)點(diǎn)的要求。有關(guān)文章對(duì)其做了誤差分析*4,并未考慮到速度分布不理想時(shí),影響準(zhǔn)確度zui大的干擾系數(shù)γ*5。因此,測(cè)量誤差將會(huì)超出±3%。
②測(cè)徑向多點(diǎn)流速:典型的儀表為均速管,由于測(cè)點(diǎn)多,準(zhǔn)確度可優(yōu)于測(cè)點(diǎn)速的插入式流量計(jì)。通常僅測(cè)橫截面直徑方向上的多點(diǎn)流速,在需提高準(zhǔn)確度時(shí),也可插互成900的二支均速管,則更符合ISO3966的測(cè)點(diǎn)要求。
3、無阻力件流量儀表。這類儀表的特點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單,管道內(nèi)無任何阻力件,壓損小、準(zhǔn)確高,是zui有發(fā)展?jié)摿Φ牧髁績x表,如超聲、科氏、電磁、近五年市場(chǎng)年增長率分別達(dá)到10.4%、6.9%、2.4%。
①電磁:在流量儀表市場(chǎng)中雖居*,但僅可測(cè)電導(dǎo)率大于10-5S/cm的流體,不能測(cè)油品及天然氣等能源,只能測(cè)載能工質(zhì)水。
②科氏:管內(nèi)雖無阻力件,但要求流體在儀表中流向轉(zhuǎn)1800,因此壓損較大,準(zhǔn)確度可高達(dá)±0.5%以上,管徑目前均小于
③超聲:可用于多種流體,準(zhǔn)確度可高達(dá)±0.5%,壓損小,量程比大,國內(nèi)外已制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),是的能源監(jiān)測(cè)儀表。目前除價(jià)格較貴影響選用外,據(jù)用戶反映,在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中、抗噪聲性能還有待進(jìn)一步改善。
五、小結(jié)
1、儀表選型應(yīng)全面、理性。本文從能源監(jiān)測(cè)的角度出發(fā),強(qiáng)調(diào)了流量儀表具有準(zhǔn)確度高、*壓損小,價(jià)格低廉的幾個(gè)特點(diǎn)。從上所述,目前還沒有十全十美的儀表,有些儀表如孔板、科氏、容積式、雖然壓損大,但也有特點(diǎn),或是有標(biāo)準(zhǔn)可遵循(如孔板)、或是準(zhǔn)確較高,當(dāng)管徑不大時(shí),壓損的問題也并不突出,不必因噎廢食。因此,選型應(yīng)全面,綜合考慮,過分地夸大或貶低某一種儀表都是片面、不可取的。
2、發(fā)展趨勢(shì):目前流量儀表有很多類型,處于一種“春秋戰(zhàn)國”的狀態(tài),但科技在飛速的發(fā)展,新型儀表如電磁、超聲、科氏,以其結(jié)構(gòu)簡單,功能完善,日益受到用戶的青睞。經(jīng)過長難以滿足等缺點(diǎn),市場(chǎng)發(fā)展呈下降趨勢(shì),年增長率為-2.3%。新的節(jié)流裝置也在不斷地涌現(xiàn),所以新型流量儀表取代經(jīng)典式傳統(tǒng)儀表將是一個(gè)較漫長的過程,并非一朝一夕之事。
典式(孔板、噴咀、文丘利)或因壓損大,要求直管段
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