在煉鐵和燒結(jié)系統(tǒng)中,煤氣是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重要?dú)怏w燃料。對于煤氣而言,通常會含有粉塵、顆粒物、焦油、水分等雜質(zhì),粉塵和顆粒物會附著在流量傳感器或測量部件上,導(dǎo)致信號傳輸不準(zhǔn)確;焦油和水分的黏性較強(qiáng),容易在管道內(nèi)壁和儀表表面形成積聚,導(dǎo)致氣體流量無法精確測量;因此,這就要求在選用自動化計量儀表時,需特別關(guān)注其精確性和適應(yīng)性,以確保計量的精確性。
1、常見問題
目前,企業(yè)應(yīng)用較多的煤氣計量儀表有德爾塔巴流量計、孔板流量計、阿牛巴流量計和 V 錐流量計、超聲波流量計等,這些流量計在實際應(yīng)用中常遇到以下問題:
①高爐煤氣中粉塵積聚較多,導(dǎo)致一些管類流量計的取壓孔位置和取壓管處出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,導(dǎo)致儀表的可靠性和靈敏度降低;
②氣體超聲波流量計的 TRT系統(tǒng)停機(jī)再次重新啟動時,由于此時高爐煤氣的溫度較高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于流量計的使用溫度限值,無法正常使用;
③高爐煤氣含濕,會嚴(yán)重干擾流量計的正常工作;
④高爐煤氣總管直管段不夠、尺寸不合適等,導(dǎo)致一般廠家的流量計無法滿足直管段要求。
2、優(yōu)化方案
針對高爐生產(chǎn)中煤氣計量儀表面臨的各種問題,在選型過程中應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)分析,以適應(yīng)現(xiàn)場的測量介質(zhì)和環(huán)境條件。選擇儀表時,應(yīng)確保以下特點(diǎn):
①可靠性:由于測量介質(zhì)中含有較多雜質(zhì),因此流量計的探針結(jié)構(gòu)應(yīng)簡潔,確保雜物不易進(jìn)入,從而保持長期穩(wěn)定的測量精度;
②安裝便捷:流量計的安裝過程應(yīng)簡單、便捷,通常只需要在管道上選擇一個適當(dāng)?shù)奈恢茫⒉捎脤I(yè)器具鉆取適宜孔徑的孔,再將一次元件探針插入即可;
③耐高溫高壓:一次元件探針的材質(zhì)應(yīng)選用高性能、耐高溫特性優(yōu)異的采用,如 1Cr18Ni9Ti 材質(zhì)。
④無需維護(hù):一次測量元件探針不需要進(jìn)行頻繁維護(hù),僅需按照計量器具的定期檢定要求對其進(jìn)行定期校驗即可。
⑤測量范圍廣:能精確測量流量范圍從0.2~50000t/h,特別適用于低流速、小流量和大管徑的測量需求。
具體優(yōu)化方案為:
首先,針對煤氣在異常工況下溫度過高的問題:優(yōu)選耐高溫性能優(yōu)異的流量計,在實際運(yùn)行過程中,由于高爐煤氣管道系統(tǒng)不能隨意停氣,建議優(yōu)選在線的插入式流量計。
其次,針對高爐煤氣中粉塵的影響:粉塵含量過高會堵塞流量計傳感器,使得流量測量異常,因此,應(yīng)選用防堵設(shè)計、抗污能力強(qiáng)的流量計。例如,管類流量計由于取壓孔較小,并且末端呈開放結(jié)構(gòu),易導(dǎo)致粉塵積聚,不適用于高爐煤氣總管粉塵含量較高的應(yīng)用場合。因此,應(yīng)盡可能選用帶有反吹掃裝置的流量計,降低粉塵堵塞影響,以提升流量計應(yīng)用可靠性。
最后,針對高爐煤氣總管直管段不足的問題:在總管直管段不足的情況下,一是考慮可以在流量計前安裝流量整流器,以消除管道內(nèi)的湍流,優(yōu)化氣體流場,有效降低因直管段不足引起的測量誤差;二是選用對直管段要求較低的儀表,如渦街流量計等。