如何保证蒸汽流量计的准确性与稳定性

对于蒸汽系统运行管理人员来说，计量的准确与稳定将会直接影响能源成本的核算、节能改进措施的效果、蒸汽加热工艺的稳定。目前大量的蒸汽用户往往在管理蒸汽系统时会面临以下问题：

1.蒸汽流量总表与分表误差很大？

2.蒸汽小流量无法准确计量？

3.由于数据不足而无法分析系统运行的状态和效率？

4.报表数据如何印证设备的运行效率和优化方向？

在数字化发展的目标下，首先我们要做的就是完善数据的点位、保障数据的准确性。如何保证蒸汽流量计具的稳定与准确一直是广大蒸汽使用单位所面临的难题，我们将从问题产生原因以及如何解决两个方面和大家分享。

蒸汽流量计具所面临的困难

计量是工厂运行及管理过程中必不可少的设备。计量的准确与稳定除了蒸汽流量计具本身的特性之外，主要看测量介质的特性。一般来说，如水、导热油等此类不可压缩的流体计量相对简单，蒸汽流量计量相对困难的原因主要有以下几点：

1.蒸汽是可压缩流体，当压力变化时，体积与质量流量的关系也会发生变化；

2.蒸汽系统会带有水分，会造成两相流计量困难，同时冲蚀和水锤会对蒸汽流量计具的精度和使用寿命造成影响；

3.蒸汽系统特性会造成负荷变化很大，测量区间大；

4.蒸汽是一种气体，计量时对于流动稳定性要求更高；

这些原因造成我们在计量蒸汽流量时，蒸汽流量计具的准确性和稳定性时常面临较大的挑战。因此在选择蒸汽系统计量器具时需要重点考虑以上问题，让计量系统能够避免以上问题造成的无法计量和计量不准确问题。

如何选择一台准确与稳定的蒸汽流量计

目前应用于蒸汽系统的主要计量器具原理类型有涡街式和差压式。相对来说，涡街式在选型时需要重点考虑水锤等系统振动的影响，差压式主要考虑量程范围的影响。

图1：差压式流量计的基本原理

图2：涡街流量计基本原理

1.如何避免蒸汽压力波动的影响：

（1）在选择减压阀时，除了考虑减压阀的减压能力之外，还需要考虑减压阀的稳压能力；

（2）给计量器具配置实时且准确的压力或温度测量补偿；

2.减少蒸汽中水分的影响

（1）沿途疏水点需要完整配置，降低水锤风险；

（2）在计量器具前配备有效的汽水分离器，减少冲蚀和两相流；

（3）当选择涡街流量计时，安装位置避免靠近系统的任何振动源;

图3：标准配置的流量计站配置及安装示意图

3.如何应对蒸汽负荷变化

蒸汽系统在升温和保温阶段时的流量变化可能达到10:1甚至更多，因此在选择流量计时重点考虑流量计的量程范围尽可能地大。

图4：量程对于计量器具误差的影响

4.如何给计量器具配置稳定的流动特性

（1）为计量器具保留足够的直管段（计量器具均有前后直管距离要求），为了更匹配现场安装条件，建议由流量计厂家配置完整的计量系统以保障效果；

（2）蒸汽计量器具应配有稳流设计，以更好应对蒸汽流动的变化

图5：不同计量器具设计时对于前后直管段的要求各不相同

图6：完整出厂的流量计站

以上是我们通过对蒸汽计量器具在蒸汽系统实际使用情况下所遇到的问题汇总而成的理解与建议。计量是蒸汽系统有效管理的核心组成部分，在能源成本、碳排放要求、数字化系统建设方面承担了核心任务。准确且稳定的计量将能够直接反馈当前蒸汽系统的运行状态，让我们在提高能效、降低能源成本、减少碳排放、更高效的管理-反馈方面达到更好的效果。