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蒸汽流量计

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浅谈钢铁企业中煤气流量测量的流量计选型及应用概况

来源:作者:发表时间:2018-11-27 09:46:51

 摘 要:在钢铁企业生产中,煤气是一种重要的能源。煤气是通过高炉、转炉等炉窑设备加工成燃料和矿石而产生的,通过管网输送到能耗设备上。煤气的生产、运输和使用都会产生煤气损失。这是企业评价生产的一个指标。因此,在分析造成损失的原因后,制定相应的措施显得尤为重要。

 
煤气是钢铁企业由一次能源半煤经过加工得到的最大的含有可燃组分的气体二次能源,现代工业生产中大型的工业项目很多都是以煤气作为燃料, 在企业能源利用上起到举足轻重的作用。它主要用于炉窑的加热和锅炉发电这些主要耗能设备。在环境和成本的压力下,各企业都在提高能源的利用率,做到负能炼钢,所以,对煤气流量的计量的关注程度也逐渐提高,煤气计量数据一度成为企业内部单位的成本焦点。
 
煤气由高炉、转炉、焦炉在生产过程中产生的二次能源,经过净化、加压等输配系统,到达加热炉、锅炉及高炉等消耗单元。煤气的输送系统主要由管网、煤气柜、煤气混合站、煤气加压站组成,由于生产运行的相对不平衡造成回收量和使用量不平衡,产生未利用的差值;净化和冷却的原因使煤气产生很多的杂质和水分,往往会对其流量测量产生较大的影响,使产生量和使用量存在差值等等。分析煤气的产生量与使用量的差值是煤气高效利用的关键,通过差值查找原因,找到煤气的无效利用,这些无效利用反映了生产组织是否合理,管理是否有漏洞,计量设备运行是否正常等问题。在管理和技术两大方面的原因下,使煤气产生量和使用量产生差值,企业将这个差值作为能源利用效率及生产评价的指标进行管控,具有直接的指导意义。通过在工作中的经验,钢铁企业煤气产生量和使用量的差值主要有以下几个因素造成,抓住以下关键点进行分析对煤气的高效利用具有指导性作用:
 
1 煤气产生量与需求量之间的平衡程度
煤气的产耗平衡是一个复杂的系统工程, 不仅取决于生产节奏的平稳,而且与工序匹配息息相关。煤气的产生工序和煤气储配、输送及消耗工序组成了整个煤气产耗系统,在钢铁企业生产过程中煤气系统产耗是没有绝对平衡的,只存在相对平衡。由于影响因素较多,实际生产中煤气供应与需求之间时刻发生着动态变化,对于钢铁企业煤气的产出、使用、传输、存储及排放之间的瞬时不平衡,是钢铁企业副产煤气的发生量与消耗量经常随着工艺生产状态的改变而发生波动,波动的幅度与企业的工序组成、煤气的调配和管理工作水平有关。煤气动态不平衡将给钢铁生产带来一定的影响,当煤气不足时,必然要限制一部分煤气消耗用户的生产,造成产量下降,能源成本升高;煤气盈余时,又将有大量煤气被放散, 既浪费燃料又污染环境, 同样增加能源成本。发生量与消耗量带来的煤气管网的波动将使工艺生产的热工制度得不到保证,既影响产品质量,又增加产品单位热耗,因此,钢铁企业副产煤气的发生量与消耗量是影响对企业的产品成本和能源消耗有很大影响。
 
2 流量计的选型、安装和准确度等级
对于煤气这种动力介质,准确测量难度很大,没有一种流量计可以通用而达到较高的准确性。每一种流量计都需要一定的检测条件,即对流体的要求,比如流体不稳定、管道不满管、介质脏污等等, 都影响流量计的数据, 所以要准确掌握管道内流体的工作状态,针对流体的工作状态选择适合的流量计,才能最大限度的保证计量数据的准确性。
 
流量计的安装位置对煤气流量也有很大影响。各种流量计的安装位置有不同的要求,比如:对现场的阀门位置、直管段、弯头、排水器以及垂直与水平安装等等有不同要求,同时,在一些企业中,存在放散阀在流量计上游,且没有计量,当生产组织不平衡时造成管网压力大,煤气从放散阀直接排放,对产生量和使用量的差值产生影响。
 
流量计的准确性对产生量和使用量的差值影响也很大。一种煤气从产生量到使用量的计量经过很多流量计,每一个流量计都存在计量误差,并且当流量计越多的时候,累计误差对数据的影响量越大。所以,为了减少流量计本身准确性带来的误差,要减少使用量的分支管道计量, 尽量从主管位置计量从而减少流量计数量。
 
流量计对计量偏差对能源高效利用的影响较为直观,在流量计允许精度运行下,其未造成真正的能源损失,但关注度却是较高的。
 
3 煤气中含水和计量配备率不够等
煤气在产生后经过除尘,即便是干法除尘也含有水分,尤其在冬季气温较低的情况下,100℃左右的煤气, 经过管道输送变成
10℃左右,虽然在测量流量的时候增加了温度补偿,但是温差使一部分水蒸气变成了水,经过疏水器排掉,这部分是产生量和使用量差值的一个因素。随着含水煤气冷凝排掉部分水蒸气,同时也会损失部分煤气,虽然此项损失是真实存在的能源损失,但是因为量很小,对能源成本的影响也很小。为了保证煤气消耗设备的高效运行和计量表在干净的环境中使用,保证其计量准确度等都应减少煤气中的水分。
 
在计算煤气的产生量和使用量差值的时候,计量表的配备率也是一个影响因素。对于一些企业尤其是老旧企业,以前的能源
管理很粗放,煤气的管网不清,导致一些使用点没有计量,所以,增加了产生量和使用量的差值。此项差值未造成真正能源损失,但是对于工艺指导,能源核算方面都不能准确指导,在分析能源利用率的时候造成数据准确度不高。
 
4 介质成分不稳定
国内钢铁企业测量煤气的流量目前主流产品是差压式流量计,流量计的参数是针对不同的煤气组份,不同的流出系数以及不同的密度进行计算流量,当参数设定后,介质成分相对稳定才能得