一、前言
隨著市場經濟體制的建設,供熱企業步入市場后,其熱能即成為商品,供熱企業與熱用戶之間,變成了業主與顧客的商業買賣關系;同時,隨著城市住房制度的改革,住房將逐漸私有化,以及配合新建小區逐步推行的物業管理,住戶對供給的熱量有按質、按量付費的權利。與此相適應,要求供熱企業必須改造原有的供熱計量技術,使之即能夠滿足用戶和社會經濟發展的需要,又有利于提高自身的經濟效益。
雞西市區集中供熱是利用雞西發電廠的熱源。發電廠每年按照熱耗量與熱力公司進行預決算。市區供熱面積由85年的48萬平方米,增加到96年的298萬平方米。原設計的熱網主干線的管徑、流量、熱負荷都有大幅度增加,所使用的計量一次、二次監測儀表,由軟件完成的開方運算流量噸數超出極限參數,其穩定性和精度,均已滿足不了熱網運行實際的要求,其主要原因有:
(1)盡管電廠供熱水經過凈化處理,但由于用戶換熱器和管網銹蝕嚴重,形成各種雜質堵塞、沾污,造成孔板加工幾何尺寸的改變,取壓孔的堵塞的DDZ—Ⅱ型電動單元變送器,零點飄移量大、穩定性不好、測量精度低,使孔板流量計無法產生準確的差壓信號。
(2)由于熱網運行特點是壓力大,流速快,同時溫度傳感器銅電阻探頭插入管網中,受水沖擊振動結垢,靈敏度下降,甚至斷裂和DDZ—Ⅱ型電動分離元件組成的溫度變送器受環境溫度影響飄移量大,而且隨著管網的需要壓力,溫度變化范圍也比較大,用常規的儀表組成的溫壓補償系統無法滿足這樣復雜的工況條件。
(3)供熱分配站原DDJ—Ⅱ多功能監測儀,其核心是一臺QT—80單板計算機,在應用軟件支持下,能夠對多路一次儀表輸入信號進行定時和隨機兩種檢測方式,并將檢測結果打印。由于機內微型打印機處于長期工作狀態,使機械傳動部件磨損老化,無配件更換,打印程序時常中斷,造成死機丟失檢測數據。因原設計匯編程序命令必須在完成打印命令后,才能繼續執行中心站的“同步時鐘”,“定時檢測”,“脫機運行”,“聯機運行”,“成批發送”等命令,而流量檢測值與模擬電壓信號和模擬電流信號之間的對應關系為:
式中的Qmax 是各熱力點的最大流量,而實際流量已超過極限設計參數,無法計算出準確的結果。
為了徹底解決這一計量問題,我公司在廣泛調研、仔細比較基礎下,從整個計量選型方案中,采取了先首站逐漸向各分配站和樓區進行改造的方案。為了適應供熱企業向市場經濟體制的轉化,在新上供熱的住屋或辦公室建筑上,推行能分戶供熱和計量的雙管并聯制,按實際供熱量計量收費。同時確定了企業總體技改方案。首先在測溫的供、回水首站安裝耐沖擊的鉑電阻傳感器,配置利用高新電子技術研制成功的REWB型熱電阻溫度變送器。公司與黑龍江礦業學院聯合研究新型智能監測儀,在完善了原監測儀功能外,其分辨率、精度等級達到0.02級。流量測量將可拆換孔板節流裝置,配用高性能最新的半導體技術,電路是低漂移的直流放大電路,能夠長期以高精度穩定工作,高精度0.02%擴散硅差壓變送器。現已改造安裝完畢并投入運行,取得較好效果。
下面對計量系統的構成和使用情況作一介紹。
2.計量儀表系統的構成
整個系統按功能分成現場檢測采集,信號轉換和中央微機處理三個部分。
現分別介紹如下:
(1)現場溫度檢測采用帶耐沖擊護套的國外進口陶瓷芯Pt100鉑電阻傳感器。其穩定性好、測量準確度高、量程范圍寬,并配置REWB型溫度變送器。它采用高性能集成電路并設置了各種補償電路,具有高精度、高穩定性、高可靠性、環境溫度影響小、調校方法簡便、體積小、重量輕等特點。它把熱電阻隨被測溫度變化的阻值,轉換成4~20A的直流信號,傳給二次儀表微型計算機或調試單元,作精確溫度檢測計量或精密自動控制用。這種溫度變送器可廣泛用于集中供熱、輕工紡織化工、石油、食品、醫藥等部門的熱量計量、溫度檢測、自動控制,該產品是我公司副總工程師王雅民與技術人員長期實踐研制成功的并由黑龍江省計量檢定測試所于1995年7月通過鑒定,準確度:0.1%,由投入運行的幾年時間看,儀表運行穩定,基本沒有什么維護量,完全適合供熱計量的需要。
現場流量檢測將采用LEGE高級型可換拆孔板節流裝置,由于它具有不中斷介質流動情況下,方便地把孔板取出擦洗或更換,并重新裝入管道的特點,是引進孔板閥技術生產的,具有防腐蝕性及采用IG118NigTi材料,信號轉換部分應用EDR—75型擴展散硅電子或差壓變送器,是最新高集成半導體傳感技術,當半導體敏感的電阻體兩側受壓及受壓不等時,機械變形引起導帶的能量狀態的改變,產生載體的移動度即比電阻的變化,由電橋回路轉換成毫伏信號,故具有高精度、高可靠性、靈敏度高、分辨率大、線性度高、過載壓力大等特點,經過近四年的時間運行使用,儀表工作穩定。同時壓力測量也采用了擴散硅壓力變送器,在我公司投入使用至今基本沒有發生什么故障,受到使用部門和儀表維修人員的好評。
(2)信號轉換由新型智能監測儀采集多路信號壓力、溫度、流量(供回水)自動檢測等模擬信號直接供顯示器,該信號另一路送A/D轉換輸出數字量作為中央計算機的輸入信號,并進行相應的計算、處理。
(3) 中央微機處理系統
實現供熱管網計量檢測、管理網絡容為一體,及對熱網工況,通過中心控制室實施對管網的調節控制,使熱網達到最佳運行狀態,實行熱費經濟結算及收繳工作,從而提高了企業的科學管理水平,經濟效益和社會效益良好。
3.結論
供熱計量系統的改造經雞西市技術監督局和市科委組織專家鑒定,檢測精度達到0.5%,完全能夠滿足貿易計量的需要,經過兩個采暖期運行考驗,表明計量系統能滿足供熱管網存在介質臟、溫度壓力變化頻繁、量程比變化大的實際狀況,為公司科學管理,經濟核算提供了科學依據。
通過供熱計量技術革新及采用新技術,促進了我公司計量技術的提高,增加了企業管理的科技含量,為更好地適應市場經濟發展奠定了雄厚的科技基礎。








