超聲流量計在三峽工程中的應用

 

超聲流量計在三峽工程中的應用
    隨著水資源的全球性缺乏，節約和合理利用成為必須，而水量的計量就成為合理利用的重要評估手段。以三峽工程和南水北調工程為標誌，一批關係國計民生的大型水利工程和引水調水工程在我國迅速建設，由於這些工程中的流量過流斷麵尺寸巨大，常規流量計無法適用。近年來開發應用的多聲路超聲流量計，較好地解決了大口徑水流量測量的技術難題，流量計製造不再受管道口徑的限製多聲路配置可以適應較為複雜的流道結構和流態分布，還可在已有管道上現場安裝。因此，超聲流量計已成為大口徑水流量測量的*佳技術選擇。
三峽工程是世界上*大的水利樞紐工程，總裝機容量為2250萬千瓦時，設計年發電量為847億千瓦時。水輪機效率是水電站的重要技術指標，對其經濟運行具有重要意義。如果水輪機效率下降2%，每年將少發15億千瓦時的電。因此，水輪機機組效率評價及*佳工作點調整就非常重要，而發電流量是其中*重要的測量參數。三峽電站右岸共裝配12台700MW的水輪發電機組，引水壓力鋼管直徑為12.4m，水輪機額定流量為970m^3/s，*大流量為1020m^3/s，壓力鋼管內水流平均流速範圍為(0一8.5 )m/s ，綜合考慮安裝難度、測量準確度、價格等因素，三峽電站選擇在右岸3台機組上利用超聲流量計來測量其發電流量，但受限於現場條件，隻能將流量計安裝在壓力鋼管的末端。
三峽電站3台超聲流量計來自3個不同的廠家，均采用時差法測量原理。由超聲流量計的基本原理可知，聲路速度測量的準確度直接依賴於時間量和幾何量測量的準確度，而流量加權積分的準確度則依賴於流場的擾動情況。與之相對應地，三峽流量計的準確度評估包含3個因素的影響量:幾何測量、時間測量和流場擾動。經過模型實驗表明，三峽特殊流道將導致超聲流量計示值偏高0.3%，由於模型超聲流量計采用與三峽流量計相同的聲路布置方案，且現場得的聲路速度分布規律與模型流量計的實驗結果非常接近，所以可以認為三峽流量計也具有0.3%的正誤差。考慮三峽流量計為0.5級表，且特殊流道使之具有0.3%的正誤差(擴展不確定度為0.4% )，這樣三峽流量計的準確度將優於1%，滿足現場要求。

 如三峽電站特殊管道中流量計前後兒乎沒有直管段，將造成流量計很大的測量誤差，又由於涉及巨大的經濟利益，更加引起人們的關注。正是由於各種環境中對流量測量的不同要求，對超聲流量計的研究和應用也越來越引起人們的關注。

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