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1、流量計運行現(xiàn)狀及問題提出
我煤氣廠主蒸汽使用的是德爾塔巴流量計,其運用差壓式的工作原理,插入式的安裝方式,輸出的是差壓信號,由變送器轉(zhuǎn)化為4mA~20mA信號進入PLC系統(tǒng)。但根據(jù)我煤氣廠生產(chǎn)對測量數(shù)據(jù)進行整理和分析的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)主蒸汽流量從投產(chǎn)運行至今用汽量偏大,特別是在工藝流程優(yōu)化后,幾乎是用自產(chǎn)蒸汽,但流量經(jīng)常在0—3T左右波動。根據(jù)熱量轉(zhuǎn)換和理論計算,測量數(shù)值超過30%的誤差,見表1。
2、原因分析
通常情況下,影響蒸汽測量的因素有很多,設(shè)計、安裝、運行環(huán)境、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定等方面造成的,下面列舉影響測量誤差主要因素:
2.1量程比不足
量程比是指一個流量計能確保給定的精度和再現(xiàn)性的范圍內(nèi),所能測量的zui大流量和zui小流量之比。
2.2上下游直管段不足
對于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計,其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足,則會導(dǎo)致流體未充分發(fā)展,存在旋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,而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間(立體)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。
2.3蒸汽的密度補償不正確
為了正確計量蒸汽的質(zhì)量流量,必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化,即蒸汽密度補償。不同類型的流量計受密度變化影響的方式不同。差壓式流量計其質(zhì)量流量與流量計的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān),而密度是和蒸汽溫度、壓力相關(guān)。
2.4PLC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定
PLC系統(tǒng)中量程設(shè)定、補償公式系數(shù)設(shè)定及其他參數(shù)設(shè)定與流量計應(yīng)建立對應(yīng)關(guān)系。如果設(shè)定錯誤會引起電腦顯示值與流量計測量值不對應(yīng),流量偏大或偏小。
2.5差壓傳送誤差(差壓式流量計)
一是零點漂移。差壓變送器安裝到現(xiàn)場投入時,往往發(fā)現(xiàn)零位輸出出廠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。二是引壓管布置不合理。引壓管線應(yīng)保證合理的坡度使管內(nèi)可能出現(xiàn)的氣泡較快地升到母管內(nèi),管內(nèi)出現(xiàn)的雜質(zhì)等較快的下沉到排污閥。引壓管線應(yīng)定期檢查維護,確保無泄漏無堵塞。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),對于蒸汽系統(tǒng),引壓管的內(nèi)徑一般在10mm左右。為了避免正負(fù)壓引壓管內(nèi)介質(zhì)溫度不一致,導(dǎo)致密度出現(xiàn)差異,引起傳送失真,正負(fù)引壓管應(yīng)盡量靠近布置。
3、問題排查
為了弄清楚是什么原因造成如此大的測量誤差,在知道了影響流量測量的主要問題的基礎(chǔ)上,我們從影響蒸汽流量計量的主要原因人手,對我們自己流量計的選型、安裝、操作是否符合規(guī)范進行檢查,具體是:
3.1量程比方面
系統(tǒng)使用的德爾塔巴型號為:DF25FDCFDN200探頭,測量范圍0-20t/h。而現(xiàn)場實際使用情況是zui小流量5t/h,正常流量12t/h,zui大流量20t/h,量程比*符合規(guī)范。
3.2安裝及參數(shù)設(shè)計
探頭也拆過多次,沒發(fā)現(xiàn)測量孔有堵塞、磨損現(xiàn)象,再者探頭所在直管段前后距離分別為2M,3.5M,*符合DN200的管道的要求。檢查現(xiàn)場溫度和壓力傳感器,沒有問題,能實時進行
壓力和溫度補償,PLC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置沒有問題,此項可以排除。
3.3差壓傳送誤差方面
在排除了“量程比”和“探頭”兩個方面的可能性后,剩下就是差壓傳送誤差這項了。從引起差壓傳送誤差的“零點漂移”和“引壓管路”這兩點來分析,得出的結(jié)果是:*,“零點漂移”經(jīng)過我們重復(fù)確認(rèn),沒有靜壓誤差;第二,通過仔細(xì)觀察引壓管的走向,發(fā)現(xiàn)兩取壓管在一次閥出來后有一段向下彎曲的管段,而變送器、平行管段安裝位置卻和探頭的高度相當(dāng),這樣安裝容易導(dǎo)致如下幾種情況:
(1)蒸汽引壓管高位平行段可能沒充滿水;
(2)管道自身靜壓不易消除,凹下管段易積污垢,造成管道塞;因此可以確定,問題出現(xiàn)在引壓管路上。
4、問題解決措施
為解決流量計量偏差大問題,在一次閥出來與探頭位置平行管段加裝兩個冷凝罐,并且要求變送器位置比冷凝罐低,運行過程中,兩個冷凝罐裝滿水,這樣就基本上可以消除上面提到的兩種不良隋況,進而提高流量測量精度。
5、效果評價
按上述要求進行技術(shù)改造后,我廠生產(chǎn)科通過一個月用汽量進行統(tǒng)計和分析,結(jié)果數(shù)據(jù)都在誤差范圍內(nèi),也沒有出現(xiàn)流量的波動,故障得以排除。