热式气体流量计在CEMS系统中的应用
一、问题的提出
大多应用在热力厂和发电厂的CEMS系统，测量流量过程分析面对的困难与问题很多：高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等；工况条件通常是：烟气介质温度在150℃左右，热电厂的一次风或二次风一般在200℃，但个别也有的400℃左右，；流速一般在30m/s左右；准确度一般要求在1~2%左右；粉尘颗粒0～1000mg/m3；压力测量范围：-70～70mbar。在这种条件下，应保证必要的检测准确度，应有较快的反应速度；应易安装、易标定；防尘、防溅、防腐等防护要求；应有较高的自动化程度，较少的维护工作量。 针对这些问题，我们通常有两种仪表可以选择：皮托管；热式气体质量流量计
二、皮托管流量计与热式流量计的比较
1、皮托管流量计
结构图
原理：通过测量压力来测量流速，操作时将测速管放在管内任意位置，使内管管口与流动方向向垂直，测得该位置上的动压与静压能之差，以hA或△p=RgρA。一般将测速管放在管中心，测得的是管中心的最大速度。速度计算公式：V=（2△p/ρ）1/2
用皮托管测量流速存在的问题：
1）为实现流速的测量，仪表得配备差压变送器，尤其是在小流速（10m/S）的的测量，由皮托管产生的压力很小，目前所配的微差压变送器的精度受本身制造工艺的影响，精度无法考虑；其流量系数受测管大小、工艺管径比、安装等因素的影响。也就是说，要想兼顾整个量程段的准确度，从原理上是不可能的。
2）抗腐蚀性问题。一般皮托管应用在CEMS系统中时，材质选用304、316L不锈钢，为了防止腐蚀，采取喷涂或套四氟材料等措施，但通过实际的应用时，都达不到理想的效果。
3）安装、维护问题。由于用皮托管测量流速采用皮托管+差压变送器来实现，无形中增加了安装的复杂性，增加了整个系统中的结构紧凑性。由于在CEMS系统中的应用易出现堵塞现象，为此大多采用皮托管测量流速的厂家，增加了反吹装置。这无形中增加了单位面积的安装复杂度和维护复杂度；
4）准确度问题。准确度取决于：安装方向；结构设计；变送器的精度。一般设计精度在3%左右。
5）含尘的气体测量不宜测量。
优点：
皮托管原理测量流速的原理优点：耐高温；方法简单；价格适中
2、热式气体质量流量计
目前在CEMS系统中应用的热式质量流量计不多，下面以SAILSORS品牌TF100为例说明
(1)结构：
探杆材质：316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
探头材质：316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
(2)原理
热式质量流量计是利用热传导原理检测流量的仪表，即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表。可用表达式来具体说明：P/△T=A+B（Q）m
其中A，B是与气体物理性质有关的常数。从上述公式可以看出：加热功率与热源的温度差的比值可以得出质量流量Q。在实际的应用中，我们把加热功率或温度差任一个参数固定来测量流体的质量。前者为恒功率法；后者为恒温差法。
(3)特点
专家系统算法；计算机辅助制造技术；宽量程比；大口径，低流速；低压损；质量流量测量无须温压补偿；低流速测量非常灵敏。
(4)应用
在CEMS系统中，国外大都选用热式质量流量计。不但是它的精度高，而且最重要的是它安装方便性、操作的便利性、抗腐蚀性等睹多优点，是业界的首选仪表之一。
在国内，由于大家对热式质量流量计的认识不足，再加上价格因素的原因，造成了在CEMS系统中热式质量流量计产品的应用不太理想，也不普及。在众多系统集成商应用中，由于CEMS系统中介质成分比较恶劣，常有颗粒、灰尘、水分及腐蚀性成分，易在传感部位（热式流量计的探针部分、皮托管在静压、动压的部分）形成堵塞，造成测量的不准确问题甚至是不能测量。大多数厂家（尤其是皮托管）都采用吹扫装置。SAILSORS公司利用在流量方面的优势，推出的针对CEMS系统中TF100C、D热式质量流量计。它不但具备了热式质量流量计的所有功能，而且最重要的是它也具备了除尘、除污的功能。
三、TF100C、D热式气体质量流量计在CEMS中的具体应用
2、TF100C、D热式气体质量流量计介绍
（1）TF100C结构
大多应用在热力厂和发电厂的CEMS系统，测量流量过程分析面对的困难与问题很多：高温、高粉尘、高水份、负压及腐蚀性等；工况条件通常是：烟气介质温度在150℃左右，热电厂的一次风或二次风一般在200℃，但个别也有的400℃左右，；流速一般在30m/s左右；准确度一般要求在1~2%左右；粉尘颗粒0～1000mg/m3；压力测量范围：-70～70mbar。在这种条件下，应保证必要的检测准确度，应有较快的反应速度；应易安装、易标定；防尘、防溅、防腐等防护要求；应有较高的自动化程度，较少的维护工作量。 针对这些问题，我们通常有两种仪表可以选择：皮托管；热式气体质量流量计
二、皮托管流量计与热式流量计的比较
1、皮托管流量计
结构图
原理：通过测量压力来测量流速，操作时将测速管放在管内任意位置，使内管管口与流动方向向垂直，测得该位置上的动压与静压能之差，以hA或△p=RgρA。一般将测速管放在管中心，测得的是管中心的最大速度。速度计算公式：V=（2△p/ρ）1/2
用皮托管测量流速存在的问题：
1）为实现流速的测量，仪表得配备差压变送器，尤其是在小流速（10m/S）的的测量，由皮托管产生的压力很小，目前所配的微差压变送器的精度受本身制造工艺的影响，精度无法考虑；其流量系数受测管大小、工艺管径比、安装等因素的影响。也就是说，要想兼顾整个量程段的准确度，从原理上是不可能的。
2）抗腐蚀性问题。一般皮托管应用在CEMS系统中时，材质选用304、316L不锈钢，为了防止腐蚀，采取喷涂或套四氟材料等措施，但通过实际的应用时，都达不到理想的效果。
3）安装、维护问题。由于用皮托管测量流速采用皮托管+差压变送器来实现，无形中增加了安装的复杂性，增加了整个系统中的结构紧凑性。由于在CEMS系统中的应用易出现堵塞现象，为此大多采用皮托管测量流速的厂家，增加了反吹装置。这无形中增加了单位面积的安装复杂度和维护复杂度；
4）准确度问题。准确度取决于：安装方向；结构设计；变送器的精度。一般设计精度在3%左右。
5）含尘的气体测量不宜测量。
优点：
皮托管原理测量流速的原理优点：耐高温；方法简单；价格适中
2、热式气体质量流量计
目前在CEMS系统中应用的热式质量流量计不多，下面以SAILSORS品牌TF100为例说明
(1)结构：
探杆材质：316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
探头材质：316L、哈氏合金C-276、钛材、钽材等可选
(2)原理
热式质量流量计是利用热传导原理检测流量的仪表，即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表。可用表达式来具体说明：P/△T=A+B（Q）m
其中A，B是与气体物理性质有关的常数。从上述公式可以看出：加热功率与热源的温度差的比值可以得出质量流量Q。在实际的应用中，我们把加热功率或温度差任一个参数固定来测量流体的质量。前者为恒功率法；后者为恒温差法。
(3)特点
专家系统算法；计算机辅助制造技术；宽量程比；大口径，低流速；低压损；质量流量测量无须温压补偿；低流速测量非常灵敏。
(4)应用
在CEMS系统中，国外大都选用热式质量流量计。不但是它的精度高，而且最重要的是它安装方便性、操作的便利性、抗腐蚀性等睹多优点，是业界的首选仪表之一。
在国内，由于大家对热式质量流量计的认识不足，再加上价格因素的原因，造成了在CEMS系统中热式质量流量计产品的应用不太理想，也不普及。在众多系统集成商应用中，由于CEMS系统中介质成分比较恶劣，常有颗粒、灰尘、水分及腐蚀性成分，易在传感部位（热式流量计的探针部分、皮托管在静压、动压的部分）形成堵塞，造成测量的不准确问题甚至是不能测量。大多数厂家（尤其是皮托管）都采用吹扫装置。SAILSORS公司利用在流量方面的优势，推出的针对CEMS系统中TF100C、D热式质量流量计。它不但具备了热式质量流量计的所有功能，而且最重要的是它也具备了除尘、除污的功能。
三、TF100C、D热式气体质量流量计在CEMS中的具体应用
2、TF100C、D热式气体质量流量计介绍
（1）TF100C结构
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