摘要:焦爐煤氣流量計是煉焦用煤經過煉焦爐的高溫干餾,分解成焦炭和焦油產品時產生的可燃性氣體,是重要的二次能源,在鋼鐵企業(yè)里應用很普遍。準確的計量可以為合理使用、科學核算提供所需的數據,使企業(yè)進一步節(jié)省能源,降低成本,提高經濟效益。
引言
焦爐煤氣是煉焦工業(yè)的副產品,主要由氫氣和甲烷構成,熱值很高,被廣泛用于高溫工業(yè)爐的燃料和城市煤氣。焦爐煤氣比較臟,含有很多雜質,如焦油、苯、蔡等,因此常常堵塞測量設備:同時,煤氣的工作壓力和場地溫度也極不穩(wěn)定,常常超出了設計狀況,影響了流量計量儀表檢測的穩(wěn)定性,因此,焦爐煤氣的計量工作帶有一定的難度。
1焦爐煤氣流量計量儀表的使用
煤氣計:量系統(tǒng)包括系列變送器、智能補償式流量積算儀以及流量孔板等。儀表中一次元件常用的有:①孔板。孔板包括同心孔板和圓缺孔板兩種,由于焦爐煤氣中雜質含量較多,沉淀物形成很快,容易使圓缺孔板下端形成堵塞,造成計量誤差,因此通常選用同心孔板,也不會對煤氣的供應路線產生影響。使用孔板的優(yōu)點有日常檢修和維護工作相對簡單,同時經濟實用。缺點是孔板計量的量程比較小(1:3),壓損大,而且容易形成管道堵塞,檢修時需停產維護,對管道進行吹掃、拆除、焊接清洗,工作量很大。②V型錐。V型錐量程比大(1:15),直管部分要求低,日常維修檢修所需時間少;缺點是壓損較大,椎體和管壁缺少間距,易堵塞,影響煤氣的供應;檢修時同樣需要停產,工作量較大。③威力巴、德爾塔巴。巴類儀器壓損小,量程比大(1:10),其.優(yōu)勢是可以在煤氣供應條件下進行安裝、清洗、拆除,隨時保證一次元件的準確。其缺點是差壓小,只有幾十到幾百Pa,焦爐煤氣本身密度較輕,使用差壓式流量計差壓更小。使用中常采用縮徑的辦法提高流速,增大差壓。另外,冬季常出現焦油、蔡等雜質粘附在巴體上的現象,使正負壓室的測量孔被堵塞,需要定期清洗。
2使用焦爐煤氣流量計量儀表檢測的影響因素
2.1焦爐煤氣對煤氣計量的影響
焦爐煤氣本身含有大量雜質。其中的紫、焦油和微塵受溫度的變化會在流量傳感器上形成結晶體,使傳感器難以正常工作:飽和水汽也隨著溫度而發(fā)生變化,引起焦爐煤氣的組分發(fā)生改變,實際測量工作中,--般是采用工況條件對應的煤氣溫度下的飽和煤氣密度換算成標準狀況下干煤氣密度,因此,對數據的計算影響很大。同時,焦爐煤氣管道都較粗,煤氣流速較低,使檢測時的下限流量很高,下限誤差也相對較多。
2.2管道徑變對煤氣計量的影響
管道直徑是計量檢測中常用到的測量因素,在設計節(jié)流裝置時都采用工藝提供的名義管徑值進行計算,實際上,二者還是存在一定的誤差的,特別是針對卷管的公稱名義管徑值與實際管徑值往往有很大的差異,這回使計量誤差增大,測量的準確度無法滿足設計要求。故在進行設計前應實測一下管道直徑,減少計算誤差。另外,煤氣管道運行時間長了,會造成管璧上的雜質堆附,特別是水平管道底部更加嚴重,造成管道的輸送直徑變小,流量計傳感器的幾何尺寸變化,影響到計量儀表檢測的準確性。
2.3上下游直管段不足對煤氣計量的影響
測量中上下游直管段不足,流體沒有得到充分發(fā)展,可能會出現漩渦,造成流速分布剖面畸變。其中,流速剖面畸變是由于閥門或彎管的局部阻礙引起,漩渦則是兩個或更多的空間彎管形成的。實踐中可以安裝流動調整器進行調整,或者最簡單的方式是采用對上下游直管段要求不敏感的流量計。傳統(tǒng)的孔板流量計,對前后安裝直管段的要求分別是20D和5D,彎管流量計前后安裝直管段的要求分別是5D和2D,錐型流量計要求分別約為(0~3)D和(0~1)D。
3焦爐煤氣流量計量儀表的使用維護
3.1正確選型,提高計量的準確度
正確選型可以極大的提高計量的準確度。因此,在選型時,應充分考慮防堵性強、準確度高,量程較寬,維護相對少的流量計。插入式V錐流量計是-.種新型的差壓式流量計量裝置,其設計原理是采用密閉管道中能量守恒和流動連續(xù)性,具有良好的自整流、自動清洗、自動保護的功能。儀器直管部分比較短,不會產生積污或堵塞,可以保持長期的穩(wěn)定性,后端椎體部分高頻低幅的噪聲讓測量下限取值較低,使測量量程比達到15:1;其永久壓損性同文丘里管很相似。
3.2合理設計安裝結構
為了進一步減少結晶和粘附引起的壓孔堵塞,改進測量裝置結構,在傳感器內部入一條蒸汽管理實施升溫,同時加裝蒸汽吹掃裝置防止下線維護,消除氣體中臟污對計量工作的影響。在安裝位置的選擇上應盡量減少管徑變徑對測量的影響,將流量計安裝在垂直位置,也是為了防止管道積水,減少管道內雜質的影響,確保計量儀器的準確性。
3.3加強維護保養(yǎng),確保長期穩(wěn)定運行
計量儀器儀表在經過長時間的運行后,其管道和配件裝置都會發(fā)生改變,出現結垢、腐蝕或磨損等現象。因此,日常應做好對計量裝置的精心維護,包括計量儀表、節(jié)流裝置以及導壓管等。①嚴格按照國家對計量器具管理的標準和規(guī)定進行設計、安裝和定期檢定;②加強日常點檢工作,隨時檢查儀表運行情況,查看儀表數據:在差壓變送器、壓力變送器和溫度變送器中分別輸入零位和不同電阻值信號,計算流量是否準確,有沒有超出誤差范圍;檢查中發(fā)現任何異常,就重新校驗儀表,直到達到合格。③定期進行清洗吹掃,包括傳感器和節(jié)流裝置。在用蒸汽吹掃煤氣管道后會出現凝結.水,故在導壓管上安裝排污閥,方便定期排水。④由于節(jié)流件是通過形狀尺寸保持信息的準確性,幾何形狀尺寸的任何變化對測量的準確性帶來影響。因此應定期校準差壓變送器和壓力變送器,減少測量數據的波動,保證流量計量設備的準確度。
4結語
我國是能源緊缺大國,能源計量工作對節(jié)能降耗,發(fā)展循環(huán)經濟非常重要,計量工作者應努力掌握新技術,深入開展技術創(chuàng)新,采取有效經濟的計量方案確保計量數據的可靠穩(wěn)定,為企業(yè)的發(fā)展提供技術支持。
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