蒸汽双向流的计量实践与讨论百度.docVIP

蒸汽双向流的计量实践与讨论 何松杰 安庆石化计量中心，安徽安庆 246002 摘 要 炼油与化工生产中，常有一条管道蒸汽双向输送现象，造成了计量以及装置经济技术指标核算的困难。用双向孔板或用弯管流量计配套流向识别装置，均可测量蒸汽双向流，后者可利用蒸汽管道膨胀弯压损识别流向，但要避免把变送器零点与测量系统零点混淆。从准确度与能耗看，弯管流量计配套流向识别装置，测量性价比要优于双向孔板。 关键词 蒸汽；双向输送；双向孔板；弯管流量计；流向识别 0引言 炼油与化工生产中，许多装置自产蒸汽。蒸汽自产多于自用的，还要输往系统管网；但装置开工、检修或工况异常时，需要外供（补）蒸汽作能源。如A厂化肥板块消耗的低压蒸汽，由热电装置供汽和煤气化装置自产汽两部分组成。煤气化装置正常生产时自产低压蒸汽除自用与尿素装置使用外，还有多余部分再返供系统管网，与系统管网间呈互供状态，这就带来同一管道蒸汽双向流的问题。蒸汽单管双向互供造成了计量以及装置经济技术指标核算的困难，对装置能耗考核影响大。工艺复杂时，很难找到真实反映流向的工艺信号点或信号组合，计量误差太大，不利于节能降耗。 1用双向孔板测量蒸汽双向流 GB/T 2624.2—2006/ISO 5167-2:2003《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第二部分：孔板》的5.1.9条“双向孔板”指出：不切斜角，两个端面、厚度、节流孔的两个边缘符合规定要求的孔板，可用于测量反向流。 M厂炼油分部就按GB/T 2624.2，设计与加工不切斜角的双向孔板，测量蒸汽双向流。他们利用差压变送器的零点迁移，设定流量零点：差压变送器的差压为0时，输出电流为12mA。正流为正差压，输出12～20mA；反流为负差压，输出为4～12mA。二次表可利用DCS或智能流量仪（如浙江某仪表公司的XLF-51）组态实现。 目前，M厂已有6个蒸汽双向计量点在运行。分别是：3.5MPa蒸汽进出2号催化裂化、1.0MPa蒸汽进出2号催化裂化、3.5MPa蒸汽进出3号催化裂化、1.0MPa蒸汽进出3号催化裂化、1.0MPa蒸汽进出3号常减压、1.0MPa蒸汽进出2号催化重整，比较好地解决了蒸汽双向计量问题。 2用弯管流量计配套流向识别装置测量蒸汽双向流 蒸汽计量的准确与否直接关系到节能降耗、成本核算等技术经济指标。目前绝大多数企业采用常规节流装置，如孔板、喷嘴等。节流测量的一个突出问题就是产生压损，而且有部分压损是不可恢复的，这就造成很大的能源浪费。既能满足计量需要，又无能耗的流量计，就成为优选。弯管流量计作为近年来出现的新型测量设备，由于具有高准确度（实流标定可实现0.5级）、大量程比、双向测量、无压损、无可动部件、耐磨损、耐腐蚀、一次元件长期运行稳定等优点，深受用户好评。 A厂针对煤气化装置蒸汽双向输送问题，选用了可适应双向流的弯管流量计。但弯管流量计双向测量的是介质通过时，传感器内外侧差压对应的瞬时量，即通过传感器的瞬时量，而不能识别其方向，不能和质量流量计一样按流向自动加减，必须增加流向识别装置。对于流向识别，有方案提出在管道上增加一块限流孔板，利用孔板差压进行。但孔板压损大、安装须切断管道，在设备投资、施工、运行能耗方面没有优势。 A厂流向识别是选择蒸汽管道的一个膨胀弯，利用管道输送的自身压降，避免测量引起的额外压力损失；通过一台微差压变送器测取膨胀弯4个弯头的压损，将12 mA作为临界点，自动判别蒸汽流向并转换为开关信号，用作双向计量开关。二次表内组态两个累积器，用开关信号启停累积器，进行双向计量，解决了煤气化装置蒸汽计量问题。二次表也可利用DCS组态实现。计量系统构成见图1。 H厂利用弯管流量计自身的压损进行流向识别，测量蒸汽双向流，测量系统构成与图1类似，只是一个90°弯头的压损太小，准确识别的困难要大一些。 3利用蒸汽管道膨胀弯压损识别流向的注意点 1)因为90°弯管产生的压损很小，加上利用膨胀弯，造成取压口间距离相对较远，要努力保证两个取压点在同一水平面上。为保证取压口的水平，可在施工时，用一根装满水的长塑料管作U型管，静止状态下在液面处确定开孔位置。没有合适的膨胀弯，也可在水平工艺管道的转弯处选2~4个相近的弯进行取压。 2)因为是利用微差压，导压管与伴热管不宜直接接触，要防止导压管内冷凝水汽化，造成零点漂移。 3)必须进行系统零点迁移。在正反向流量范围基本相同时，流向识别装置最好以12mA为零点，高于12mA为正向流，低于12mA为反向流，且分别累计计量。 不要把变送器零点与测量系统零点混淆，关闭导压阀并打开平衡阀后，仪表指示的是变送器零点。当两个取压口加冷凝器不能做到完全水平时，例如以mm为差值单位，两者差值为△H mm，冷凝水的平面间便带来△H mmH2O约10△H Pa的附加差压，被变送