熱式質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2023-02-06 10:26:06來源：hseauto.cn來源：..
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氣體流量作為核電站暖通系統(tǒng)的重要測量參數(shù)，其測量結(jié)果直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。目前國內(nèi)核電站的暖通系統(tǒng)使用的氣體流量計(jì)以差壓式流量計(jì)為主。隨著工藝系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)流量測量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的要求越來越高，流量測量技術(shù)的發(fā)展也日新月異，各種新型流量計(jì)相繼問世。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是氣體質(zhì)量流量測量領(lǐng)域逐漸興起的一種新型流量計(jì)。采用美國西屋公司開發(fā)的第三代壓水堆核電技術(shù)（AP1000）的三門核電站在國內(nèi)的核電站中首次使用熱式質(zhì)量流量計(jì)對(duì)氣體的質(zhì)量流量進(jìn)行測量。
AP1000需要測量氣體流量的系統(tǒng)主要有壓縮空氣和儀表空氣系統(tǒng)、主控室應(yīng)急可居留系統(tǒng)、放射性廢氣系統(tǒng)、安全殼空氣過濾系統(tǒng)及各廠房的暖通系統(tǒng)。不同的系統(tǒng)的氣體流量、工況不一樣，對(duì)氣體流量計(jì)的要求也不一樣。傳統(tǒng)的差壓式流量計(jì)已經(jīng)難以滿足AP1000對(duì)氣體流量測量的所有要求。
（1）小流量工況：比如AP1000的放射性廢氣處理系統(tǒng)的氣體流量較低，設(shè)計(jì)要求為0～2.55nm3/h，正常運(yùn)行期間的氣體流量僅0.99nm3/h。差壓式流量計(jì)在這么小的流量工況下，其精度無法滿足要求。綜合上述各流量計(jì)的特點(diǎn)，三門核電站選用了金湖漢森爾自動(dòng)化設(shè)備有限公司基于等比恒溫差法原理GSLZ系列熱式質(zhì)量流量計(jì)對(duì)放射性廢氣處理系統(tǒng)、壓縮空氣和儀表空氣系統(tǒng)、主控室應(yīng)急可居留系統(tǒng)的氣體流量參數(shù)進(jìn)行測量。HSLZ系列熱式質(zhì)量流量計(jì)的響應(yīng)時(shí)間小于0.5s，對(duì)于氣體的測量精度可達(dá)讀數(shù)的±1%，滿量程的±0.02%，能夠很好地滿足設(shè)計(jì)求。
（2）精度要求高、響應(yīng)時(shí)間要求不高的大流量工況：AP1000附屬輔助廠房非放射性通風(fēng)系統(tǒng)的氣體流量設(shè)計(jì)要求為0～10831nm3/h，精度要求為±2%，但對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求不高。在這樣的大流量工況下，差壓式流量計(jì)的精度難以滿足要求，而恒溫差式的熱式質(zhì)量流量計(jì)不適合如此大的流量測量，因此三門核電站選用了金湖漢森爾自動(dòng)化設(shè)備有限公司基于恒功率原理的HSLZ系列熱式質(zhì)量流量計(jì)。HSLZ系列恒功率熱式質(zhì)量流量計(jì)可以用于大流量的高精度測量，其測量工作溫度范圍為-40℃～454℃，精度為±0.75%，hslz系列熱式質(zhì)量流量計(jì)量程可以達(dá)到169901nm3/h，能滿足AP1000的安全殼再循環(huán)冷卻系統(tǒng)的大流量要求。由于熱式質(zhì)量流量計(jì)的量程比可達(dá)100∶1，因此同一型號(hào)的熱式質(zhì)量流量計(jì)還可以滿足多種型號(hào)的需要，比如AP1000附屬輔助廠房非放射性通風(fēng)系統(tǒng)的氣體流量的設(shè)計(jì)要求有0～3398nm3/h，0～10831nm3/h，0～4757nm3/h，0～11681nm3/h四種量程，而HSLZ一款熱式質(zhì)量流量計(jì)就能滿足這四種量程的要求。這就減少了備件的庫存，也便于今后的備件管理和設(shè)備維護(hù)。
（3）對(duì)于AP1000的核島保健物理和熱檢修車間、放射性控制區(qū)、廢物廠房等區(qū)域的暖通系統(tǒng)及安全殼空氣過濾系統(tǒng)，這些區(qū)域的特點(diǎn)是氣體流量適中，對(duì)精度的要求不高，響應(yīng)時(shí)間要求較高，可能有放射劑量。根據(jù)這些特點(diǎn)，三門核電站選用了基于差壓式原理的均速皮托管對(duì)這些氣體流量參數(shù)進(jìn)行測量。均速皮托管的使用壽命長，響應(yīng)時(shí)間迅速，價(jià)格適中，能夠很好地滿足設(shè)計(jì)要求。
與傳統(tǒng)的差壓式流量計(jì)相比，熱式質(zhì)量流量計(jì)在精度、量程比、壓損、安裝便利性等方面有顯著優(yōu)勢。一塊熱式質(zhì)量流量計(jì)能同時(shí)測量氣體質(zhì)量流量、氣體溫度、壓力三種參數(shù)，簡化了系統(tǒng)的測量裝置，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但與差壓式流量計(jì)相比，熱式質(zhì)量流量計(jì)的價(jià)格仍較為昂貴，這也影響了熱式質(zhì)量流量計(jì)的大規(guī)模應(yīng)用。但隨著流量測量技術(shù)的發(fā)展，相信熱式質(zhì)量流量計(jì)的成本將下降，功能也將不斷改進(jìn)，能夠適應(yīng)更復(fù)雜的系統(tǒng)工況，也能為系統(tǒng)提供更為準(zhǔn)確的測量結(jié)果。三門核電站作為國內(nèi)首個(gè)選用熱式質(zhì)量流量計(jì)的AP1000項(xiàng)目，其運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)也將為后續(xù)的核電項(xiàng)目的氣體流量測量儀表的選型提供很好的借鑒。
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