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煤氣流量計(jì)生產(chǎn)廠家是根據(jù)用戶提供的相關(guān)工藝參數(shù)、為滿足流量測(cè)量要求而往往以原工藝設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)值為依據(jù)確定的設(shè)備型號(hào)和計(jì)算流量測(cè)量的差壓值。我公司在投產(chǎn)后的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于客觀原因?qū)е掳l(fā)生爐燃燒的煤種和出口壓力、溫度發(fā)生了變化,這將使按原設(shè)計(jì)參數(shù)制造的煤氣流量計(jì)算儀測(cè)量準(zhǔn)確性受到較大影響,實(shí)際使用和維護(hù)過(guò)程中對(duì)相關(guān)參數(shù)的重新核準(zhǔn)和對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)校對(duì)工作極為重要。
我公司于2007 年采用ECE公司生產(chǎn)的VRB640B-G20 在線安裝型煤氣流量計(jì)對(duì)煤氣廠出口煤氣流量進(jìn)行測(cè)量,訂貨時(shí)提供的工作壓力參數(shù)為設(shè)計(jì)值40KPa,廠家計(jì)算差壓值為0.263KPa。根據(jù)公式:Q=0.36584*K*Y*D2 ΔP/ρ*(Pa/Ta)得出流量為Q==50599 m3/h,但生產(chǎn)系統(tǒng)投運(yùn)后與實(shí)際消耗明顯不符。
經(jīng)仔細(xì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安裝方式和生產(chǎn)運(yùn)行后各種數(shù)據(jù)進(jìn)行排查,問(wèn)題出在當(dāng)初所提供的設(shè)計(jì)參數(shù)存在偏差,其中壓力參數(shù)影響zui大。實(shí)際供氣工作壓力只有37KPa,而以37KPa計(jì)算(改正其它有誤差參數(shù))威爾巴差壓應(yīng)為0.32KPa,與原差壓相差近57Pa,修改后投運(yùn)在相同生產(chǎn)狀況下流量顯示約為58000m3/h ,與生產(chǎn)消耗基本相符??梢?jiàn)雖然差壓只相差57Pa,流量卻相差了約7000m3/h ,及時(shí)調(diào)整威爾巴設(shè)定參數(shù),保證了測(cè)量的準(zhǔn)確度。
由于發(fā)生爐燃燒煤種不同,導(dǎo)致煤氣組分濃度改變,工作狀態(tài)下能否準(zhǔn)確獲得煤氣密度(ρ)也是流量測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。
多組分煤氣的密度計(jì)算:
ρ20=(M1*ρ1+ M2*ρ2+ M3*ρ3+ M4*ρ4+ M5*ρ5+………Mn*ρn )
其中:
Mn是煤氣中第N種成分的體積百分比;
ρn是煤氣中第N種成分的在標(biāo)態(tài)下的密度;
ρ20是在標(biāo)態(tài)下的煤氣綜合密度;
ρ0=ρ20*293.15/273.15;
ρ=(P0*Ta) /ρ0(Pa*T0)。
根據(jù)當(dāng)初設(shè)計(jì)提資的煤氣組分表如下:
煤氣成分 | CO(%) | O2(%) | CO2(%) | H2S(%) | H2(%) | CnHm | CH4(%) | N2(%) |
體積百分比 | 20.00% | 0.50% | 10.00% | 0.20% | 9.00% | 0.20% | 3.00% | 57.10% |
通過(guò)計(jì)算ρ(工況下的煤氣綜合密度)為:1.121 Kg/m3。
由于在生產(chǎn)中發(fā)生爐燃燒煤種發(fā)生變化,煤氣熱值有大的提升,而煤氣組分濃度也發(fā)生相應(yīng)的變化。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)人工化驗(yàn)和在線煤氣成分分析儀綜合所得新的煤氣組分表如下:
煤氣成分 | CO(%) | O2(%) | CO2(%) | H2S(%) | H2(%) | CnHm | CH4(%) | N2(%) |
體積百分比 | 30.56% | 0.33% | 3.47% | 0.20% | 11.32% | 0.20% | 1.30% | 52.63% |
通過(guò)計(jì)算ρ(工況下的煤氣綜合密度)為:1.287 Kg/m3 , 在計(jì)算公式中通過(guò)及時(shí)調(diào)整煤氣密度參數(shù),在相同溫度、差壓和生產(chǎn)狀況下流量顯示約為59303 m3/h。由于生產(chǎn)實(shí)際使用煤種與原設(shè)計(jì)的不同導(dǎo)致煤氣流量計(jì)測(cè)量偏差約為1000 m3/h。
在投產(chǎn)初期對(duì)煤氣流量計(jì)產(chǎn)生偏差進(jìn)行全面分析,找出了偏差原因。對(duì)使用中的流量計(jì)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的修正,保證了流量計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性。為公司對(duì)原燃料消耗和生產(chǎn)指標(biāo)的控制提供了可靠計(jì)算數(shù)據(jù)。
影響煤氣流量計(jì)測(cè)量精度的因素和解決措施
(1)測(cè)量介質(zhì)(如:煤氣)中含塵較多和焦油會(huì)導(dǎo)致取壓管堵塞,應(yīng)定期進(jìn)行吹洗和排污。
(2)由于取壓管泄漏導(dǎo)致差壓變化,對(duì)取壓管路定期進(jìn)行泄漏測(cè)試。
(3)威爾巴探頭產(chǎn)生差壓小,盡量選用高度的微差壓變送器,如ABB 、EJA等。
(4)對(duì)差壓式流量計(jì)的靜壓誤差進(jìn)行修正,由于差壓變送器的差壓刻度通常是在負(fù)壓室通大氣的條件下校驗(yàn)的,安裝到現(xiàn)場(chǎng)后往往發(fā)現(xiàn)零位輸出與負(fù)壓室通大氣校驗(yàn)時(shí)的零位輸出不一致,所以在儀表投運(yùn)前還須通過(guò)用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際靜壓對(duì)變送器零位再進(jìn)行一次校準(zhǔn)。
(5)在流量計(jì)算中必須進(jìn)行溫度、壓力的補(bǔ)償,消除工況變化帶來(lái)的誤差。
(6)在工業(yè)煤氣進(jìn)行流量計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮濕度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,消除煤氣在傳輸過(guò)程中濕度不同造成煤氣密度的變化。
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