一、問題的提出
某公司下屬的焦化廠投入運行后，在生產(chǎn)工藝不變的情況下，焦爐煤氣的計量數(shù)據(jù)波動較大，對每月的生產(chǎn)指標統(tǒng)計產(chǎn)生較大影響。焦化廠焦爐煤氣流量計計量數(shù)據(jù)不準確，得不到相關(guān)部門認可，貿(mào)易結(jié)算按照各用戶的分表進行結(jié)算，給焦化廠造成了較大的經(jīng)濟損失。
二、焦爐煤氣流量計量的研究
針對焦化廠焦爐煤氣計量不準確的問題，公司工程技術(shù)人員從焦爐煤氣的特點、影響計量的主要因素入手，加深對焦爐煤氣計量的研究。
1.焦爐煤氣臟對焦爐煤氣計量的影響
焦爐煤氣本身含有萘、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.焦爐煤氣中的飽和水汽對焦爐煤氣計量的影響
焦爐煤氣中的飽和水汽隨溫度的變化而變化，繼而造成焦爐煤氣組分的變化。在實際的測量當中，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況下的干煤氣密度進行積算，該部分的影響較大。
3.焦爐煤氣低流速限制對煤氣計量的影響
焦爐煤氣由于是靠風機輸送的工藝控制，焦爐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.焦爐煤氣管道發(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，測量的準確度難以達到設(shè)計要求。國標規(guī)定：用來計算節(jié)流件直徑比的管道直徑D值應(yīng)為上游取壓口的上游0.5D長度范圍內(nèi)的內(nèi)徑平均值。該內(nèi)徑平均值應(yīng)是至少在垂直軸線的兩個橫截面內(nèi)所測得內(nèi)徑的平均值，內(nèi)徑的數(shù)值（用于設(shè)計的管道內(nèi)徑)應(yīng)達到±0.3%。設(shè)計前zui好實測管徑，以減少計算誤差。焦爐煤氣管道在實際運行當中，難免會造成管壁上粘附雜質(zhì)，特別是水平管道底部時間久了會形成較嚴重的雜質(zhì)沉積，造成煤氣管道的輸送管徑變小，流量計傳感器的幾何尺寸發(fā)生變化，嚴重影響計量儀表的準確度。
5.流量測量裝置的量程比不足對焦爐煤氣計量的影響
量程比是指一個流量計能確保給定的準確度和再現(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爐煤氣計量的影響
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.差壓傳送誤差對焦爐煤氣計量的影響
一是零點漂移。差壓變送器安裝到現(xiàn)場投入使用時，往往發(fā)現(xiàn)零位輸出與在標準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)場進行校準差壓變送器。
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)，焦爐煤氣引壓管的內(nèi)徑一般為12mm左右。焦爐煤氣引壓管線應(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，確保無泄漏、無堵塞。
8.當?shù)卮髿鈮簩範t煤氣計量的影響
流量計算方程中的壓力采用的是**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
在選型方面，應(yīng)考慮具有防堵、準確度高，量程比寬、維護量較小的流量計。經(jīng)綜合比較，選用插入式V錐流量計作為測量傳感器。V錐流量計是一種全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15：1：其**壓損只及孔板的1/3，和文丘里管相似。我們以焦爐煤氣的實測參數(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，大大地提高了計量準確度。
2.流量計結(jié)構(gòu)特性設(shè)計
針對焦爐煤氣本身的現(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行協(xié)商，從測量裝置結(jié)構(gòu)上進行改進，在傳感器內(nèi)部嵌入較細蒸汽管路進行保溫，在正、負引壓管路接口處加裝蒸汽吹掃裝置，避免下線維護，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確性。
4.儀表的運行、維護，確保長期穩(wěn)定、準確運行在長期運行后，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、壓力變送器進行定期校準，對傳感器進行定期清洗，確保流量計量裝置的準確性。
四、結(jié)束語
在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的同時，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)當不斷學習新科技，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。
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