测管式流量计在转炉煤气回收中的应用

　　宽厚板厂转炉自投产以来,在吹炼过程中所产生的大量转炉煤气通过8万m3煤气柜进行回收和再利用,达到了节能降耗、负能炼钢和环保的功效,给公司带来重大的社会效益和经济效益,随着测管式流量计的安装、投入使用,又为公司成本核算和能源的科学管理以及转炉煤气回收率的逐步提升提供了科学、有效的计量依据。

　　1　测量原理[1]

　　测管式流量计属于差压式流量计,是根据ISO3966《封闭管道中流体流量的测量———采用皮托静压管的速度面积法》设计而成,适用于流体静压低、流速低、管径大的气体流量的测量,并可进行在线比对。其测量范围较宽、压损较小,由于是插入式流量计,可在线进行不断流安装、检修。

　　测管流量计的测头上迎向流体流向的全压取压孔测出所在位置流体的全压(总压),测头背向流体流向的静压取压孔测出流体的静压。由测管流量计检测出来的差压信号Δp经智能微差压变送器转换为电信号,远传给安装于主控室内的FC2000流量计算机,进行流量的显示与累积,如图1所示。

　　根据基于封闭管道中能量相互转换的伯努利定理(Bernoulli s Theorem),测头处的介质流速v与差压信号Δp存在如下关系:

　　式中:v为测头处的介质的流速, m/s;K为测管仪表系数;Δp为测管检测出的差压信号, Pa;ρ被测介质密度, kg/m3。

　　FC2000流量计算机的输入是由智能微差压变送器输出的与差压Δp成比例的4~20mA DC信号,根据管道内介质的温度、压力、组分、测管的测头系数等参数,计算出测管流量计测头所处位置的点的流速,再依据国际标准ISO3966计算出管道的平均流速,从而得出体积流量。

　　2　流量测量系统的配置

　　用于宽厚板厂转炉一次除尘风机出口Φ2420×8的大口径管道中转炉煤气的流量测量系统由三支FJP系列测管式流量计、三台智能微差压变送器(量程均为100Pa)、一支Pt100热电阻、一台智能压力变送器以及一台FC2000-IA型流量计算机组成。通过连续测量转炉煤气的温度和压力,引入温压补正,以克服由于转炉煤气温度或压力变化造成的密度变化而引起的测量误差。

　　宽厚板厂转炉煤气回收及测管流量计系统示意图如图2。

　　3　测管式流量计的安装

　　流量计的安装是否规范直接影响到流量测量系统的正常运行和准确计量,所以在安装测管时必须遵循以下几点:

　　(1)为确保该流量测量系统的测量精度,在安装时应保证测管流量计前后有足够长的直管段,具体要求见表1。

　　(2)三支测管必须安装在工艺管道的同一横截面上,且每支测管轴线必须通过该管道横截面的圆心。