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蒸汽流量计测量误差的解决方案,应用效果及建议
点击次数:459 发布时间:2015-07-07

针对以上原因分析,齐鲁塑料厂利用近4a时间历经2次大检修对蒸汽计量系统进行了改造,收到了较好的效果。
1.1 一次元件使用喷嘴流量计代替孔板流量计,配套直管段
 由于喷嘴流量计的入口为光滑曲面, 不易磨损, 并且在相同流量和相同β值下, 其阻力损失比孔板流量计小得多, 而且克服了孔板流量计测量中锐角钝化严重, 测量压损大等缺点。在受检修期影响一次元件无法及时检测更换的情况下, 用喷嘴流量计代替孔板流量计, 从而消除了孔板流量计易磨损的缺点, 并提高了其准确度。同时, 本次改造喷嘴配套直管段由喷嘴生产厂家统一供货, 解决了长期以来直管段不足、 直管段内径与节流件设计内经不一致、 老旧管线粗糙度不满足要求等问题。
为了解决实际差压太小易受外界环境影响的问题, 在喷嘴流量计设计计算方面, 在工艺条件允许的的情况下尽可能增大流量计的刻度差压值。
在实际应用中, 工作差压越小流量受外界环境影响越大。本次改造后, 各测量系统的刻度差压值由原来的5kPa及16kPa更改为现在的20kPa及36kPa。
1.2 二次仪表使用智能的 FC2000-1AD代替EN6000B5
受节流装置 3∶ 1 量程比的限制, 如果希望zui终满足蒸汽测量高量程比的需求, 必须选择一种高性能的二次累计仪表(流量计算机)。这就要求二次累计仪表不仅要根据温度、压力等工艺参数对流量进行修正, 还要实时计算 C、ε等。而EN6000B5 使用的节流式流量计近似公式F=k(ρΔP) 1/2 进行流量计算, 不具备 C 实时补偿功能。
相比于传统的流量积算仪, FC2000 -1AD 流量计算机可对节流式流量计的 C、 压缩系数 Z、 ε进行实时逐点计算并可和带有 Hart、 Modbus 等协议的智能变送器配套使用,使节流式流量计的流量范围度真正扩展到 10∶ 1。
通过以上分析, FC2000 -1AD 完全满足过热蒸汽测量密度求取和 C 的实时补偿要求。用智能的 FC2000 - 1AD 代替 EN6000B5 后收到了较好的效果。
1.3 根据装置实际蒸汽用量选择合适的差压变送器及差压量程
针对流量计处于下限运行的问题, 采取的方法是避开zui大流量, 参考多年的实际用量选取合适的差压变送器或根据流量波动规律手动调整差压变送器使用量程。
如表1列出的PP40KS、 HDPE15KS、 LLDPE-15KS 介质的计量仪表, 经查阅这 3 套计量仪表近5 a 的运行趋势图, 发现其实际用量皆相对比较稳定, 并不存在瞬时流量接近设计zui大流量的情况。
在保证zui大流通能力的前提下, 更换小量程的差压变送器, 提高差压测量精度使流量测量精度大幅度提高, 收到了较好的效果。又如表 1 列出的LDPE40KS、 LDPE15KS 在开停车期间用量接近满量程而正常用量又较小;表 2 列出的 2 套计量仪表夏、 冬季用量差别较大。采取的办法是在保证zui大流量测量的前提下及时调整差压变送器的使用量程, 尽zui大可能保证小流量的测量精度;由于量程更改不及时偶有超量程情况采用计量数据人工修正。此方法在大量程比蒸汽测量中虽非zui佳方案但在实际应用中也收到了良好的效果。
2.应用效果及建议
(1)通过本次系统改造, 齐鲁塑料厂与齐鲁热电厂的过热蒸汽供收差量由改造前的 10% 左右降至 3%以下。
(2)双量程差压变送器可较好的解决蒸汽用量周期性波动较大情况的测量, 如表 1 列出的LDPE40KS、 LDPE15KS 和表 2 列出的 2 套计量仪表。双量程差压变送器就是为了提高相对流量较小时差压测量度, 在原有测量系统的基础上另外增设 1 台低量程差压变送器形成 1 套新的流量测量系统。双量程差压变送器的应用可使节流式蒸汽流量计的量程比扩展到 30∶ 1, 中国石化齐鲁分公司采用双量程差压变送器解决大量程比蒸汽流量测量方案现已启动。
(3)一体化喷嘴将节流件和差压变送器做成一体, 并装防冻隔离器。既缩短了引压管线, 又省了冷凝和排污系统, 使系统构成简单, 无需保温供热。彻底解决了冷凝罐安装高度不相等、 引压管铺设不合理、 伴热不均引起的差压和压力信号失真问题。一体化喷嘴或将成为蒸汽测量的主流。

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