我國超大口徑流量計破解三峽計量難題

    三峽水電站是世界上規模zui大的水電站，也是中國有史以來建設zui大型的工程項目。32臺水輪發電機組，總裝機容量2250萬千瓦。“大”讓三峽水電站年發電量可以達到846.8億千瓦時，可替代燃煤4000～5000萬噸。但“大”同時也給三峽水電站帶來了很多世界性的難題，“水流量的準確計量”就是其中一個。

　　水輪機效率作為評價采購水輪機質量的重要指標，對電站的經濟運行具有重要意義。水輪機效率的實時監測，即可用于水電機組安裝竣工或大修結束后的現場驗收試驗，以檢查制造、安裝和檢修質量是否滿足技術要求，又能通過對機組運行特性*連續監測，提供不同的水流和工況條件下水輪機性能的實時數據，為確定電站經濟運行中的開機臺數、符合優化分配以及機組狀態檢修等提供參考。

　　參與“水大流量計量與三峽電站流量溯源研究”項目的中國*熱工所所長王池說：“這么大型的水利工程，水輪機的效率就顯得非常重要。如果水輪機的效率下降2%，那每年就將給電站帶來15億千瓦時發電量的巨大損失。水大流量測量的準確度是影響水輪機效率測量的重要參數。”

    據悉，水大流量是指過流斷面的尺寸和其中通過的流量都很巨大，主要指大型引水輸水工程中的巨型管道、涵洞和渠道，水電站的機組進水管道等等。從三峽、南水北調這樣的國家重點工程，到廣泛應用于城鎮供水的自來水行業的輸水管道，都屬于水大流量計量范疇。

　　中國*用來為三峽水電站校準的流量計，樣子與傳統流量計*不同：這種超大口徑的流量計不是一塊儀表的形態，而是由36個分布在圓形水流管道四周的探頭組成。

　　為了“水大流量計量與三峽電站流量溯源研究”課題組歷經5年研究，建立了一套超大口徑超聲流量計非實流校準裝置及方法，先后在三峽電站現場完成了幾何參數測量、零流速實驗、積分模型檢驗等工作，課題采用了以模型實驗與模擬計算相結合的方法，重點解決了對三峽水電站特殊流場對流量計計量性能影響的評估，為三峽水電站流量計出具了校準報告。

　　在三峽水電站流量計校準研究的基礎上，該課題組形成了國家校準規范JJF1358-2012《非實流法校準DN1000～DN15000液體超聲流量計》，結束了國內超大口徑超聲流量計無法進行檢定校準的歷史，并為之提供了可能和具有可操作性的技術方案。

　　據了解，近年來與水大流量有關的工程大多數是國民經濟骨干項目，水大流量測量不僅在資源節約、節能降耗、環境保護等項目中發揮著重要作用，而且水大流量測量的準確性也涉及到巨大的經濟利益和社會效益。

   “ 水大流量計量與三峽流量計量研究”項目于2010年初通過驗收，由中國計量科學研究院熱工所承擔。該項目著眼于解決水大流量計量的檢測問題，在三峽電站多聲道超聲流量計準確度評估的基礎上，建立大口徑超聲流量計非實流校準方法，可以用于水電站效率優化、自來水行業輸供水貿易結算、大企業工業廢水排放監測等問題，對國民經濟的可持續發展具有重要意義。