鋼鐵企業是高能耗企業,真實可靠的對能源進行計量是每一個耗能企業都要研究的課題。只有將能源計量工作搞好了,能源管理才能科學、有序、可持續性的發展。煤氣流量的檢測是鋼廠能源計量工作重點。鋼廠使用的煤氣主要有發生爐煤氣和高爐煤氣兩種。常用的測量儀表主要有孔板式流量計、靶式流量計及畢托巴差壓式流量計。
1、煤氣流量檢測儀表的選擇
鋼鐵企業中,煤氣的來源主要有高爐和煤氣發生爐。高爐煤氣是高爐煉鐵中的副產物,其中會含有大量的粉塵,大約為50g/m3 左右,甚至更高。因此在使用前必須進行除塵凈化。常見的凈化方式是通過布袋除塵。但在實際生產中,除塵布袋更換不及時,使凈化效果大打折扣。因此高爐煤氣中雜質較多。發生爐產生的煤氣為熱臟煤氣,必須經過凈化冷卻工序,成為較為潔凈的冷煤氣,才可以加壓外供。而冷煤氣中還有一定量的油、塵及水汽,一旦凈化工序出現問題,其潔凈度會受到較大影響。由此可見,這就要求測量儀表對臟物流的敏感程度越低越好。
1. 1 孔板流量計
孔板式流量計是一種節流式流量計,其利用流體經過節流件裝置,產生壓力差的原理,實現流量的測量。孔板流量計由四部分組成:節流裝置、差壓變送器、顯示儀及信號管路。其優點是,節流裝置采用標準節流件,有標準組織的認可,我國于1981 年出版了流量測量節流裝置的國家標準G B 2624,因此無需實流校準,即可投用,在流量傳感器中也是*的;其結構簡單結、牢固、性能穩定、價格低廉;可以測量包括全部單相流體( 液、氣、蒸汽 ) 、部分混相流;差壓顯示儀表可供選擇型號多,生產產家多,因此日后維護也較方便。
由于其為節流式流量計,其節流件造成較大圧損,取壓孔較小,孔徑一般在3m m ,當煤氣中雜質較多時易發生取壓孔堵塞,壓力差發生改變,影響測量精度;孔板流量計安裝時需要截斷管道,費時費力,孔板密封墊已發生泄漏,計量可靠性降低。
1. 2 靶式流量計
靶式流量計具有結構簡單牢固、安裝維護方便、不宜堵塞、可以測量含有固體顆粒的漿液以及低雷諾數流量;較孔板流量計,靶式流量計的壓力損失較低,約為標準孔板的一半,因此經濟效益較孔板流量計好;在日常儀表維護校驗時,它可采取干式校驗( 如,掛重法 ) ,給用戶周期校驗帶來方便,同時保證儀表的測量準確性。由于靶式流量計靶片及靶桿有自重,安裝好后必須重新設置零點;精度不是很高,一般做為過程控制類計量儀表,貿易結算慎用;不適合流體開關非常頻繁的工況,持續工作的情況下應用較好;量程窄,一般儀表均為10: 1 的范圍度。
1. 3 畢托巴差壓式流量計
畢托巴差壓式流量計是一種新型的差壓式流量計,它是由傳感器、差壓變送器、二次儀表等組成。一次元件智能探針材質選用1Cr18N i 9Ti不銹鋼(根據不同介質選用特種鋼 ) ,可耐介質zui高溫度650℃,介質zui高壓力32M Pa。因探針構造簡單結構,在導壓管內介質不流動,雜物不容易進入導壓管,較孔板流量計不易發生阻塞現象,能長時間保持測量精度。精度等級達到0. 2 級、量程比 30: 1;介質管道界面適應度高,安裝簡便,可進行在線安裝;傳感器運行可靠;一次測量元件畢托巴傳感器本身無需維護,只需按計量器具定期檢定要求對差壓變送器進行零點和滿度的校驗以及二次表輸入相應的4~20m A 標準電流信號進行校驗。
我公司從建廠投產以來,相繼使用過孔板流量計,靶式流量計測量煤氣流量,但效果都不甚理想。2014 年,經過一系列技術升級改造,我公司在部分車間采用畢托巴差壓式流量計進行煤氣流量的測量和貿易結算,經過一年多的運行,一級能源儀表同二級能源儀表的偏差范圍縮小到3% 左右,效果非常理想。以模具扁鋼車間煤氣總表與加熱爐煤氣分表比較數據為例:運行總表顯示瞬時量8923m3 / h,加熱爐分表顯示8852 m3 / h。24 小時累積量,總表為 163205 m 3 ,加熱爐分表為161950m3 。兩塊儀表計量數據偏差率為0. 77% 。使用效果非常理想。
現在已在4 大生產分廠推廣使用畢托巴流量計,能源計量的準確性得到了較大提高。
畢托巴流量計是一種測介質管道中心流速的皮托管原理的流量計,其前身是清華大學教授徐向東發明的智能探針式流量計。采用很早就廣泛應用在航天航空業中的皮托管原理,通過獲取管道中心流體流速,再換算成流體體積流量與質量流量的差壓。在實際工作中,我們需要將畢托巴流量計的探針插入管道中心,總壓孔對正流體的來流方向,靜壓孔對正流體的去流方向,總壓與靜壓之差即為管道中心的實測差壓,再由該探針的風洞標定曲線擬合出該點的標準差壓,根據標準差壓來計算流體的流量。在溫度壓力波動較大的場合,我們同時還需用壓力變送器測出流體壓力,用熱電阻溫度計( pt100 ) 測出流體溫度,把標準差壓信號、壓力信號、溫度信號同時引入流量積算儀或直接接入 D CS 系統,對流體進行壓力、溫度補償,以保證測量精度。zui后通過流量積算儀或D CS 系統顯示出瞬時流量、累積流量、流體溫度、壓力等參數。相較于其他類型的流量計,其優勢較為明顯,他的成功在于逐臺檢定,分段修正,以及來自清華大學多年積累的龐大數據庫,使畢托巴流量計能夠適應不同介質的測量。應用范圍廣闊。相較于其他流量計,在煤氣測量領域具有強大的優勢。很好的解決了不同行業不同介質的計量難題。為企業實現能源管理科學化提供了強大保證。