供熱行業(yè)中，蒸汽流量測量不準確是普遍存在的問題，其中主要原因分析如下。

1.1 過熱蒸汽

蒸汽是比較特殊的介質，一般情況下所說的蒸汽是指過熱蒸汽。過熱蒸汽是常見的動力能源，常用來帶動汽輪機旋轉，進而帶動發(fā)電機或離心式壓縮機工作。過熱蒸汽是由飽和蒸汽加熱升溫獲得。其中絕不含液滴或液霧，屬于實際氣體。過熱蒸汽的溫度與壓力參數是兩個獨立參數，其密度應由這兩個參數決定。

過熱蒸汽在經過長距離輸送后，隨著工況（如溫度、壓力）的變化，特別是在過熱度不高的情況下，會因為熱量損失溫度降低而使其從過熱狀態(tài)進入飽和或過飽和狀態(tài)，轉變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過飽和蒸汽。飽和蒸汽突然大幅度減壓，液體出現絕熱膨脹時也會轉變成為過熱蒸汽，這樣就形成汽液兩相流介質。

1.2 飽和蒸汽

未經過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽。它是無色、無味、不能燃燒又無腐蝕性的氣體。飽和蒸汽具有如下特點。

（1）飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對應，二者之間只有一個獨立變量。

（2）飽和蒸汽容易凝結，在傳輸過程中如有熱量損失，蒸汽中便有液滴或液霧形成，并導致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱為濕蒸汽。嚴格來說，飽和蒸汽或多或少都含有液滴或液霧的雙相流體，所以，不同狀態(tài)下不能用同一氣體狀態(tài)方程式來描述。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質量，一般用干度這一參數來表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分數，以“x”表示。

（3）準確計量飽和蒸汽流量比較困難，因為飽和蒸汽的干度難以保證，一般流量計都不能準確檢測雙相流體的流量，蒸汽壓力波動將引起蒸汽密度的變化，流量計示值產生附加誤差。所以在蒸汽計量中，必須設法保持測量點處蒸汽的干度以滿足要求，必要時還應采取補償措施，實現準確的測量。

蒸汽流量測量不準確的2大原因 流量儀表如何正確選型

2 測量的分析

目前使用流量儀表測量蒸汽流量，測量介質都是指單相的過熱蒸汽或飽和蒸汽。對于相流經常變化的蒸汽，肯定會存在測量不準確的問題。這個問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度，盡量減少蒸汽的含水量，例如加強蒸汽管道的保溫措施，減少蒸汽的壓力損失等，以提高測量的準確度。然而這些方法并不能徹底解決蒸汽流量測量不準確的問題，解決這一問題的根本辦法是開發(fā)一種可測兩相流動介質的流量儀表。

用于檢測氣體流量的流量計種類很多，以速度式和容積流量計應用最普遍，它們的共同特點是只能連續(xù)測定工況下的體積流量，而體積流量又是狀態(tài)的函數，工作狀態(tài)下的體積流量不能確切的表示實際流量，工程上一般都以標準狀態(tài)體積流量或質量流量表示。所謂標準狀態(tài)體積是0℃、1個標準大氣壓下的氣體體積或20℃、1個標準大氣壓下的體積。以質量流量為計量單位的情況，目前應用不多。采用刻度氣體流量計時，選定氣體正常溫度、壓力為設計條件，將設計狀態(tài)下的體積流量折算為標準體積流量或質量流量，其折算系數中含有氣體密度的因素，當氣體介質的工作狀態(tài)偏離設計狀態(tài)，流量示值將產生誤差。此外氣體介質的組成、含量或溫度的變化，對流量測量也產生影響，所以蒸汽流量的測量更需要采取補償措施，并且因蒸汽的狀態(tài)變化補償因素也比較復雜。

過熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個參數決定，而且在參數的不同范圍內，密度的表達形式也不相同，無法用同一通式表示，所以不能獲得統(tǒng)一的密度計算公式，只能個別推導求得溫度、壓力補償公式。在溫度、壓力波動范圍較大的場合，除進行溫度、壓力補償外，還需要考慮對氣體膨脹系數ε的補償。

無論采用何種流量計檢測飽和蒸汽的流量，在蒸汽壓力波動的條件下工作，必須采取壓力補償措施，這是因為在流量方程中，都含有蒸汽密度的因素，工作條件與設計條件不一致時，讀數會產生誤差，誤差的大小和工作壓力與設計壓力偏差的大小有關，P實＞P設將出現負誤差，否則將出現正誤差。蒸汽的干度條件是關系到能否準確計量蒸汽流量的重要條件，目前正在研制在線蒸汽干度檢測儀表，待干度儀表應用于蒸汽流量計量與補償系統(tǒng)，必將進一步提高計量的準確性。目前應采取以下三項措施：

（1）輸送蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防止熱量損失。

（2）在蒸汽管路上要逐段疏水，在管道的最低處及儀表前的管道上應設置疏水器，及時排出冷凝水。

（3）鍋爐操作中應避免出現汽包液位過高現象，盡量減少負荷出現大的波動。

3 流量儀表的選型

　　對于蒸汽計量在選擇流量儀表時應考慮5個主要因素：被測流體特性、生產工藝情況、安裝條件、維護需求以及流量儀表的特性。這里，著重討論流量儀表的特性、安裝條件、維護需求以及選用流量儀表應注意的幾個問題。目前，江蘇辰裕信新儀表有限公司測量蒸汽流量的儀表主要有渦街流量計、差壓式（孔板、均速管、彎管）流量計、分流旋翼式流量計、阿牛巴流量計、浮子式流量計等，下面以渦街流量計、孔板流量計和彎管流量計為例加以說明。

3.1 渦街流量計

渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種新型流量計，由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點，70年代以來得到了迅速發(fā)展。據介紹，現在日本、歐美等發(fā)達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升，已經廣泛用于各個領域，將在未來流量儀表中占主導地位，是孔板流量計的理想替代產品。它具有以下特點：

① 結構簡單牢固，無可動部件，長期運行十分可靠；

② 維護十分方便，安裝費用低；

③ 傳感器不直接接觸介質，性能穩(wěn)定，壽命長；

④ 輸出與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高，并方便與計算機聯(lián)網；

⑤ 測量范圍寬，量程比可達1：10；

⑥ 壓力損失小，運行費用低，更具節(jié)能意義；

⑦ 在一定的雷諾數范圍內，輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化影響，儀表系數僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關，測量流體的體積流量無需補償，調換配件后無需重新標定儀表的系數；

⑧ 應用范圍廣，氣體、液體的流量均可測量；

⑨ 檢定周期為2～4年。

但該流量計也存在一定的局限性：

① 渦街流量計是一種速度式流量計，漩渦分離的穩(wěn)定性受流速影響，故它對直管段有一定的要求，一般是前10D、后5D；

② 測量液體時，上限流速受壓損和氣蝕現象限制，一般是0.5～8m/s；

③ 測量氣體時，上限流速受介質可壓縮性變化的限制，下限流速受雷諾數和傳感器靈敏度的限制，蒸汽是8～25m/s；

④ 應力式渦街流量計對振動較為敏感，故在振動較大的管道安裝流量計時，管道要有一定的減震措施；

⑤ 應力式渦街流量計采用壓電晶體作為檢測傳感器，故其受溫度的限制，一般為-40～+300℃。

3.2 差壓式流量計

　以孔板流量計為代表的差壓式流量計應用歷史悠久，有國際標準，理論精度高，應用十分普遍。但經過幾十年的應用，發(fā)現孔板流量計也存在不足：

① 應用中許多因素（設計參數與工況參數不符，上游直管段不足，孔板和管道不同心，孔板A面受污，銳角磨損等）對其測量精度有非常大的影響，使其測量誤差增大；

② 安裝較為麻煩，維護及拆洗的工作量較大；

③ 需配差壓變送器使用，增加了維護的工作量，另需敷設導壓管，且在冬季需對導壓管進行保溫，不可以安裝在室外；

④ 流量量程比為1：3，局限性大；

⑤ 若安裝不正確，容易發(fā)生蒸汽泄漏；

⑥ 壓力損失較大，運行費用高。