质量流量计在煤焦化中的应用

2013-01-08 13:52:07来源: 21ic
1、概述

煤气净化是将焦炉送来的荒煤气经过洗涤、脱酸蒸氨、脱苯等一系列工序变成相对纯净的精制煤气,再出厂送至煤气站或终端用户。

净化后的精制煤气中含有CO、O2、N2、H2等多种成分,每种成分的含量与工艺过程的控制有关,各工艺系统不尽相同。流量计计量单位通常采用体积流量和质量流量两种。马钢煤焦化公司对出厂煤气的计量选用了美国FLUIDCOMPONENTSINTL(FCI)公司的ST98型质量流量计,采用公制KG/HR作为计量单位,采集到的数据传送到DCS系统中央控制室集中管理。本文就ST98型质量流量计在高空大口径管道上的一些安装技巧以及调试过程中需要注意的一些问题进行总结,供大家参考。

2、设备结构及测量原理

ST98型质量流量计是一种用于各类气体测量的热扩散式质量流量计。它由一个流量元件、一个流量变送器和一个封装组成。对于小口径过程管线,一般使用在线式流量元件;对于大于40mm的大口径过程管线,一般使用插入式流量元件。流量元件的过程连接方式、流量变送器的输入电源、输出信号标定以及封装和安装方式均有多种方案供用户选择。根据现场环境(I区防爆)的要求,马钢选用了流量变送器与流量元件一体化就地封装、插入式螺纹连接安装方式的ST98型质量流量计。

测量原理为:一个低功率加热器通过加热一个电阻式温度探测器(RTD),在两个RTD间造成一个温度差。流体的流动将被加热的RTD上的热量带走,造成两个RTD间的温度差成比例变化。流量变送器将RTD间的温度差转换成一个刻度输出信号至DCS和一个可选的显示值至现场数显。图1为ST98流量元件示意图。

3、安装

1)确认流量元件的安装位置

出厂煤气管道架设在管廊架顶层,标高+7500mm,管外径1220mm,管材质为Q235炭钢。ST98要求流量元件上游至少留出20倍管径(过程管线)的直管段;下游留出10倍管径的直管段。流量元件插入过程管线,过中心线0.5inch(12.7mm),且与管线横截面在同一平面上。FCI建议流量元件竖直或水平安装在过程管线中。

考虑到过程气体中可能含有水分甚至少量焦油等液体聚集到RTD上,再成珠状物滴下,带走部分热量影响两RTD上的温度差,从而影响到测量精度。我们采取将流量元件安装在过程管线与水平线夹角45°斜向上的位置(如图2所示)。当有液体滞留在RTD上时,会迅速沿着RTD向下散开,不至于聚集成珠状物滴下而带走热量。

2)过程连接头安装

过程连接头为304不锈钢,成环柱状(如图3)。必须保证过程连接头上底面S与工艺管线轴线和L1所在平面平行,才能确保流量元件自过程连接头插入过程管线后,过横截面圆心,且与横截面平行。

首先,根据安装位置的要求,在工艺过程管线上标出一点O,在O点两侧,用线锤确定竖直方向与过程管线的切点A及A’(如平视图4),连结AA’,过A及A’作AA’垂线,自A及A’沿其垂线向下标出1/4过程管线周长位置B和B’,过O点作OO’⊥BB’于点O’,则O’点就是流量元件的准确安装位置。

将OO’线延长,自O’点在OO’及其延长线上标出距离相等的两个点C和C’(如图4所示)。在O’点开孔,将过程连接头点焊于O’点。借助角尺,调整过程连接头使其上底面S在BB’方向上与过程管线轴线平行。在S面上作L2⊥BB’与环面外边沿交于D、D’两点(如图3)。调整过程连接头,使CD连线和C’D’连线长度相等,再将过程连接头焊接好。这样,就确保了流量元件插入过程连接头后于过程管线横截面平行,且过横截面所在圆圆心。

3)流量元件的安装

Ⅰ、计算出管道外径的1/2,加上0.5inch,在流量元件探杆上标出这一长度(自RTD端部)。

Ⅱ、将流量元件紧固件插入过程接头,按ANSIB16.5力矩规格拧紧,并使用适当密剂。测量过程接头和拧紧的紧固件整体高出管道的尺寸,在第一个标记上标出这个长度。
[1] [2]

关键字:质量流量计  煤焦化  煤气流量测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0108/article_6623.html
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