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转炉煤气回收测量仪表校准方法探讨
点击次数:1330 发布时间:2014-11-05

1、背景
山东石横特钢集团有限公司有3 座转炉,配套有3 座2 万m3 转炉煤气柜(橡胶膜密封型),年回收转炉量达到3.5 亿m3。因成本考核较严格,煤气回收是车间降成本的重要来源,煤气流量计是否准确对车间影响较大,因此计量争议不断。由于缺少在线煤气流量校准设备,煤气流量计的校准成为公司的难点。
2、柜容体积法校准介绍
在煤气回收期间直接读取流量计测得一个数据Q 表N m3;同一期间根据煤气柜的柜容变化得出一个工况体积Q 柜,对工况柜容体积折算为标况Q 柜Nm3,利用Q 柜N m3 作为标准,校准在线运行的流量计。
3、系统组成与准确度
(1)柜容的测量方法与准确度。煤气柜是圆柱形直立式钢结构橡胶模密封干式煤气柜,底面积928m2,柜高采用美国的DR7000 雷达物位计,分辨率1mm/0.04″,精度±3mm/±0.12″。利用钢卷尺测量活塞配重块位移量,比对雷达物位计测量柜高数据,配重块位移375 mm,雷达物位计显示柜高变化量为377 mm,误差为+0.5%。柜容工况体积准确度为0.5 级,比流量计准确度2.0 级高出4 倍,可以作为标准开展校准工作。
(2)气柜温度、压力检测表与准确度。在气柜内周边均匀分布安装了四支热电阻,气柜入口、出口各安装了两支热电阻,柜内煤气温度按周边四支热电阻的平均值计算。在气柜入口、出口和柜底安装有压力变送器,依据柜底压力为准。温度和压力检测表都进行了周期检定,在检定周期内合格使用。
4、校准方法
4.1 静态柜容法
煤气加压机停机、关闭气柜出口阀门,转炉煤气回收停止后,柜容的增长量折算为标况体积后作标准,校准仪表的方法。
4.2 动态柜容法
煤气加压机正常运行,气柜正常对外输送煤气,煤气回收前后用户用气流量稳定,依据送气期间的流量计算出回收期间的供气量,与回收期间柜容净增量相加求和,再折算为标况体积后作为标准,校准仪表的方法。
4.3 校准周期
采用柜容法校准流量计,方法简洁、,不产生费用,定为每月开展一次校准工作,每季度拆卸流量计进行一次清洗维护。
4.4 校准结果和记录
校准过程中做好校准记录,校准记录应体现仪表的误差结果r( %)。采用动态柜容法校准仪表时,r的计算应选取至少5 个炉次的仪表计量数与柜容标况体积进行比对,取平均值,计算公式如下:

Q 表:回收期间仪表计量数据,单位m3,Q 柜N:气柜标况体积,单位m3。Q柜容折算为标况体积的计算方法标况和工况条件选取标况为:Tn=0 ℃、Pn=101.3 kPa,工况温度T1
:校准期间气柜入口测温仪表指示的zui高温度,工况压力P1:校准期间气柜回收时入口压力。
柜容折标况计算公式
Q 柜N=K×Q 柜
K 是标况折算系数,
Q 柜是工况条件下根据柜容计算出的单炉煤气回收量,m3。静态柜容法校准时,Q 柜= Q2-Q1。动态柜容法校准时,Q 柜=(Q2-Q1)+(Q3-Q2)/t2×t1;其中:Q1
是开始回收时的柜容,Q2是回收结束时的柜容,Q3是
气柜送气结束时的柜容,也是下一次回收开始时的柜容。t1是煤气回收时间(min),到s,t2是回收结束到下次开始回收的时间(min),到s。
5、校准方法的误差来源与控制
  采用静态柜容法校准仪表,受气柜高度限制、公司煤气管网压力等因素影响,只能比对一炉的煤气回收量数据,另外,此方法一般安排在车间换包停炉时进行,停炉时间一般在一小时以上,以*炉的回收量做标准校准仪表,因测温热电阻存在升温延迟,难以消除测温不准带来的影响;采用动态柜容法时,理想的认为煤气回收前后气柜对外送气流量稳定。实际气柜送气量取决于用户用气流量,气柜回收煤气间隔约30 min,这段时间内用气流量可能存在波动,影响回收期间内气柜送气量的计算存在偏差。
两种方法都存在不可避免的误差,应深入分析影响因素,并采取措施尽可能减少系统误差。采用静态柜容法时,入口煤气温度的测量可以选用后续几炉或前几炉煤气的平均zui高温度,消除温度对校准结果的影响;动态柜容法时,选取用气流量稳定的炉次做样本,用气流量可以从柜容变化折线记录体现出来,折线越直代表流量越稳定。剔除折线有波动、弯曲的炉次,减少送气流量波动对校准工作产生的影响。
6、实施效果
  采用柜容体积法开展流量计的校准工作以来,流量计运行可靠,计量数据准确,上下工序对流量计信任度提高,减少了计量争议。煤气回收量出现异常波动时,一般都先从生产工艺上查找原因,给炼钢生产和工艺调整提供了正确的信息反馈,提高了计量管理水平,解决了公司的难题。

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