一、問題的提出

    某焦化廠投入運(yùn)行后,在生產(chǎn)工藝不變的情況下,焦?fàn)t煤氣的計量數(shù)據(jù)波動較大,對每月的生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)計產(chǎn)生較大影響。焦化廠焦?fàn)t煤氣流量計計量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,得不到相關(guān)部門認(rèn)可,貿(mào)易結(jié)算按照各用戶的分表進(jìn)行結(jié)算,給焦化廠造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。
 
    二、焦?fàn)t煤氣流量計量的研究

    針對焦化廠焦?fàn)t煤氣計量不準(zhǔn)確的問題,公司工程技術(shù)人員從焦?fàn)t煤氣的特點(diǎn)、影響計量的主要因素入手,加深對焦?fàn)t煤氣計量的研究。

    1.焦?fàn)t煤氣臟對焦?fàn)t煤氣計量的影響

    焦?fàn)t煤氣本身含有萘、焦油、飽和水蒸氣、微塵雜質(zhì),其中的萘與焦油受溫度變化影響會在流量傳感器本體上形成結(jié)晶體與粘附,導(dǎo)致傳感器無法正常工作。

    2.焦?fàn)t煤氣中的飽和水汽對焦?fàn)t煤氣計量的影響

    焦?fàn)t煤氣中的飽和水汽隨溫度的變化而變化,繼而造成焦?fàn)t煤氣組分的變化。在實際的測量當(dāng)中,一般是用工況條件對應(yīng)的煤氣溫度的飽和煤氣密度換算為標(biāo)況下的干煤氣密度進(jìn)行積算,該部分的影響較大。

    3.焦?fàn)t煤氣低流速限制對煤氣計量的影響

    焦?fàn)t煤氣由于是靠風(fēng)機(jī)輸送的工藝控制,焦?fàn)t煤氣管道一般都比較粗,因此其流速較低,帶來的后果是下限流量較高,下限誤差相對突出。

    4.焦?fàn)t煤氣管道發(fā)生變徑對煤氣計量的影響

    管道直徑是流量測量的一個重要因素,在設(shè)計節(jié)流裝置時,基本上都采用工藝提供的公稱名義管徑值,其實公稱名義管徑值與實際管徑值還是有誤差的,特別是卷管,公稱名義管徑值與實際管徑值有時差值還較大,造成計量誤差增大,測量的準(zhǔn)確度難以達(dá)到設(shè)計要求。

    5.流量測量裝置的量程比不足對焦?fàn)t煤氣計量的影響

    量程比是指一個流量計能確保給定的準(zhǔn)確度和再現(xiàn)性的范圍內(nèi),所能測量的zui大流量和zui小流量之比。在選型時,必須準(zhǔn)確的提供流體介質(zhì)的流量范圍,選擇合適的量程比流量計量裝置。而不同的流量計允許的量程比是不同的,一般孔板流量計的量程比是1:3,彎管流量計的量程比是1:10.錐型流量計的量程比是1:15。對于量程比不足的情況,應(yīng)采用大量程比的流量計。

    6.上下游直管段不足對焦?fàn)t煤氣計量的影響

    上下游直管段不足,會導(dǎo)致流體未充分發(fā)展,存在漩渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙(如閥門)或彎管所造成,而漩渦普遍是由兩個或兩個以上空間彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調(diào)整器(整流)來調(diào)整,zui簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計。對于傳統(tǒng)的孔板流量計,其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D,彎管流量計前后安裝直管段要求分別約為5D和2D,錐型流量計前后安裝直管段要求分別約為(0~3)D和(0~1)D。

    7.差壓傳送誤差對焦?fàn)t煤氣計量的影響

    一是零點(diǎn)漂移。差壓變送器安裝到現(xiàn)場投入使用時,往往發(fā)現(xiàn)零位輸出與在標(biāo)準(zhǔn)室校驗時的零位輸出不一致。這種零位輸出偏離稱為靜壓誤差。其調(diào)整方法是現(xiàn)場進(jìn)行校準(zhǔn)差壓變送器。二是引壓管的布置。引壓管的內(nèi)徑與被測流體的性質(zhì)和引壓管總長度有關(guān)焦?fàn)t煤氣引壓管的內(nèi)徑一般為12mm左右。焦?fàn)t煤氣引壓管線應(yīng)保證合理的坡度使管內(nèi)可能出現(xiàn)的積水流回管道,引壓管線應(yīng)定期檢查維護(hù),確保無泄漏、無堵塞。

    8.當(dāng)?shù)卮髿鈮簩範(fàn)t煤氣計量的影響流量計算方程中的壓力采用的是絕對壓力,如果不管所在地理位置的不同,一律將大氣壓按照0.1MPa進(jìn)行計算,在工作壓力較低的時候?qū)a(chǎn)生較大的誤差。
 
    三、解決問題

    1.流量計量儀表的正確選型

    在選型方面,應(yīng)考慮具有防堵、準(zhǔn)確度高,量程比寬、維護(hù)量較小的流量計。經(jīng)綜合比較,選用插入式V錐流量計作為測量傳感器。V錐流量計是一種新的差壓式流量計量裝置,其原理與其他差壓式流量計一樣,是經(jīng)典的密閉管道中能量守恒原理和流動連續(xù)性原理,并具有自整流、自清洗、自保護(hù)功能;直管段要求極短,無積污、堵塞,可保持長期穩(wěn)定性:錐體后端高頻低幅的小噪聲使測量下限相對很低,從而使量程比達(dá)15:1:其永久壓損只及孔板的1/3.和文丘里管相似。我們以焦?fàn)t煤氣的實測參數(shù)(如溫度、壓力、大氣壓、濕度、管徑、密度、zui大流量、常用流量、zui小流量等)為計算依據(jù),安裝使用效果比較滿意,很大地提高了計量準(zhǔn)確度。

    2.流量計結(jié)構(gòu)特性設(shè)計

    針對焦?fàn)t煤氣本身的現(xiàn)有特性,為徹底解決結(jié)晶與粘附造成引壓孔堵塞,我們與流量計廠家進(jìn)行協(xié)商,從測量裝置結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn),在傳感器內(nèi)部嵌入較細(xì)蒸汽管路進(jìn)行保溫,在正、負(fù)引壓管路接口處加裝蒸汽吹掃裝置,避免下線維護(hù),從而消除氣體臟污對測量的影響。

    3.選擇合適的安裝位置,解決管徑變徑的影響將流量計安裝在垂直管道,可以避免管道積水zui大程度的減少管道雜質(zhì)的粘附,保證了計量儀表的準(zhǔn)確性。

    4.儀表的運(yùn)行、維護(hù),確保長期穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行

    在長期運(yùn)行后無論管道還是節(jié)流裝置都會發(fā)生變化(如結(jié)垢、磨損、腐蝕等)。節(jié)流件是依靠結(jié)構(gòu)形狀及尺寸保持信號的準(zhǔn)確度,任何幾何形狀尺寸的變化都會給測量帶來誤差。因此對差壓變送器、壓力變送器進(jìn)行定期校準(zhǔn),對傳感器進(jìn)行定期清洗,確保流量計量裝置的準(zhǔn)確性。
 
    四、結(jié)束語

    在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的同時,能源計量工作顯得尤為重要,對于我們從事能源計量、檢測儀表的工作者,應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)科技技術(shù),不斷深入開展技術(shù)創(chuàng)新工作,采取zui優(yōu)的計量方案,走可持續(xù)和節(jié)約型發(fā)展的道路,為企業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持。