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一体化双向孔板流量计在重催装配蒸汽计量中的利用

作者: 来源: 公布时候:2018-12-14 09:07:22
择要在炼油化工生产中常常呈现一条蒸汽管道双向运送蒸汽的环境,本文就实现重油催化裂扮装配在进、出装配两个标的目标蒸汽质量流量的及时、精确测量问题,提出了一种利用多参量双向流一体化节流式流量计的计量处理计划,并详细就双向孔板流量计的事情道理、计量体系构成、服从特性、双向流测量的实现过程和实际利用结果进行了介绍。
 
0弁言
很多炼化生产装配,如催化裂扮装配、焦扮装配、持续重束装配等,常操纵装配余热产出蒸汽,这些装配在一般生产期间的自产蒸汽年夜多被装配外部利用,多余部分再外排输入至体系管网,在装配开歇工或加工负荷小,自产蒸汽不足的环境下,又需求引入体系管网蒸汽作为动力或热源。是以,装配蒸汽母管与体系管网之间呈互供状况,这就带来了如安在同一管道中实现双向流蒸汽流量及时测量的问题。蒸汽单管双向互供,客观上造成了计量的坚苦,也对生产装配的能耗统计核算影响很年夜。通例处理体例是在同一条管线上装置正反两套标准孔板进行测量但是常常呈现直管段难于包管,压力丧失同样成倍增加,造成装配能耗分外增加,同时因工艺流程和装配负荷转变,管道中蒸汽流向产生改变时,难以实现对任何一个标的目标蒸汽流量的及时、精确测量和监测,倒霉于生产运行节制和节能降耗。跟着流量计量新技术的生长,流量二次表服从逐步完美,使得双向孔板流量计在测量蒸汽双向流量方面获得了奉行和利用。
 
1双向孔板流量计事情道理
传统的标准孔板入口为直角,出口为45°倒角,不克不及测量反向流量,如图1所示。双向孔板的入口和出口布局不异,均为直角,可别离测量双标的目标流量,其布局如图2所示。双向孔板流量计就是根据在GB/T2624.2设想与加工的不切斜角、两个端面、厚度和节流孔的两个边沿适合规定请求的孔板。在GB/T2624.2—2006/ISO5167—2:2003《用装置在圆形截面管道中的差压装配测量满管流体流量第二部分:孔板》中,对双向孔板做了详细的规定,只需遵循标准设想制造和装置,就可以获得标准所规定的精确度。
20181214090316.jpg20181214090333.jpg
双向孔板测量蒸汽双向流,与标准孔板流量计的事情道理是分歧的,首要辨别是节流件情势和二次表服从不合,别的还需求增加一台差压变送器。测量流量的基来源根底理,就是以活动持续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为根本的。当充满管道的流体流经管道内的节流件时,流速将在节流件处构成部分收缩,因此流速增加,静压力降落,因而在节流件前后便产生了静压力差。流体流量愈年夜,产生的压差愈年夜,如许可根据压差来衡量流量的年夜小。孔板流量计测量流量的根基公式以下:20181214090348.jpg
式中:qm为质量流量kg/s;C为流出系数,无量纲;ε为可收缩性系数;d为节流件开孔直径,m;β为直径比,(β=d/D);ρ1为被测流体密度,kg/m3;Δp为差压,Pa。
 
2一体化双向孔板流量计的布局和服从特性
 
2.1一体化双向孔板布局
一体化双向孔板流量计,采取双向孔板,装有双差压变送器,并配套温度、压力变送器进行温度、压力赔偿。YJLB系列一体化双向孔板流量计,是将传统节流装配和两台智能差压变送器优化组装成一体,采取公用转换单位,使其具有温度、压力、流量数据高精度宽量程赔偿的服从,从而构成一种多参量双向流一体化节流式新型流量计量体系。YJLB系列一体化双向孔板流量计布局如图3所示。
 
2.2一体化双向孔板首要服从和特性
1)可实现双向流量测量
YJLB系列一体化双向孔板流量计可按照现场管道中蒸汽流量的实际状况,如流入端与流出端压力的转变,可正向、反向双向测量蒸汽流量,使双流向蒸汽流量的计量更便利、更精确,处理了之前传统标准孔板流量计只能单向测量蒸汽流量的问题。
2)测量精确度有根据
YJLB系列一体化双向孔板流量计因为采取标准节流件,测量精确度有根据;可采取适合GB/T2624—2006国度标准的流量测量节流装配专家体系软件,设想出双向孔板的zui佳开孔径,和双向差压变送器的差压量程。
3)流量测量范围获得扩展
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YJLB系列一体化双向孔板流量计采取两台智能型差压变送器,经由过程建设流量计较转换单位或流量计较机可按照两个差压旌旗灯号主动辨别其流向,并且及时完成节流件的流出系数C、流束可收缩系数ε计较,在满足测量精确度的同时,使两个标的目标流量测量范围度可达6∶1或更宽。
4)装置简练且有防冻服从
该一体化双向孔板流量计采取防冻隔离技术,夏季运行无需保暖和伴热,并且因为没有了冷凝罐,不存在冷凝水,完整消弭传统蒸汽节流装配因为正负侧冷凝水的液位差而至使的不成预知的测量偏差。采纳一体化设想装置,收缩了一次表与二次表的引压管线长度,差压变送器岛旯管短,使仪表的静态机能获得进步。仪表团体组装,装置简练,消弭仪表示场装置带来的测量偏差,去失落了仪表箱及伴热管线。同时用同一台流量计计量两个标的目标的流量,不但可以简化体系、节流空间,还节流仪表购买、装置、保护用度。
 
3一体化双向孔板流量计在重催装配的利用
 
3.1装配蒸汽工艺流程
我公司120万吨/年重催装配界区,各有一条中压蒸汽母管和高压蒸汽母管,装配生产所需的中、高压蒸汽经过这两条母管从体系管网引入。装配外部有一台锅炉产中压蒸汽,气压机利用中压蒸汽作功后,排挤高压蒸汽,同时减温减压器将中压蒸汽减温减压为1.0MPa高压蒸汽供装配外部利用。装配一般生产期间充裕部分中压蒸汽、高压蒸汽也经由过程这两条母管外排并入蒸汽体系管网。在装配开歇工期间及加工负荷较小锅炉产汽量较小环境下,需从体系管网引入蒸汽作为动力动力。装配蒸汽流程图如图4所示。
 
3.2装配双向流蒸汽计量计划
该装配中高压蒸汽母管中的蒸汽流向属于典范的双向流,是以,装置于装配两条蒸汽母管线上的流量计应能实现双向流量测量。利用YJLB系列一体化双向孔板流量计实现重催装配收支装配两个标的目标的计量计划及体系构成如图5所示。
在该蒸汽计量计划中,计量体系首要由YJLB系列多参量双向流一体化节流式流量计(装备有两台EJA110A-E型差压变送器)、FC2000-IAE(G)流量计较转换单位(一台测量出装配蒸汽流量,另外一台测量进装配蒸汽流量),和双支铂电阻测温元件构成。
在装配现场,将多参量双向流一体化节流式流量计焊接在蒸汽管道上,同时装置双支铂电阻。在节制室,FC2000-IAE(G)流量计较转换单位采取DIN35标准导轨装置体例,可便利地实现在DCS、PLC体系中植入高精度流量计较环节。流量计较转换单位装置在节制室内机柜上,可循环显现以后瞬时流量、累积流量、介质温度、介质压力等参数量,并传输赔偿计较后的流量旌旗灯号至DCS体系进行瞬时流量、累积流量及汗青趋势显现,以便更好地查证双向计量体系状况,并可经由过程收集终端计较机上传及时蒸汽计量数据。
 
3.3双向蒸汽流量测量的实现过程
利用该计量计划实现进、出装配双向蒸汽流量计量的根基过程为:一体化双向孔板流量计为双差20181214090503.jpg变布局,两台HART差压变送器,别离测量正、反向蒸汽差压旌旗灯号,压力赔偿旌旗灯号经由过程HART和谈从差压变送器正压室读取,正反两个标的目标两个差变的旌旗灯号和双支铂电阻旌旗灯号别离接入到两台流量计较转换单位。装置在节制室机柜内的流量计较转换单位完成对现场差压、温度、压力数据的汇集,及时进行蒸汽流量的温压赔偿运算,循环显现以后蒸汽的瞬时流量、累积流量、温度、压力、热量等参数,并将赔偿运算后的质量流量旌旗灯号和汇集到的温度、压力旌旗灯号,经由过程4~20mA旌旗灯号或通信接口传给DCS,进行瞬时流量、累积流量及汗青趋势显现,用于查证双向计量体系状况并上传及时蒸汽计量数据。
 
4利用结果
我公司在能量计量器具完美项目中,针对120万吨/年重催装配在开歇工期间蒸汽耗损和外排无法双向计量这一困难,初次采取了双向流一体化节流式流量计,在实际利用中到达了较好的结果。
本文对该装配在2017年6月15日至8月2日从开车状况过渡到一般生产期间的蒸汽流量数据进行了跟踪察看和统计阐发。起首,以24小时日累计流量数据为根本,统计并绘制了进、出装配两个标的目标1.0MPa蒸汽和3.5MPa蒸汽的日累计流量折线图如图6和图7所示。
图6曲线清楚显现了在7月8日,实现了装配20181214090515.jpg20181214090522.jpg高压蒸汽流量由进装配输入体例完整转变成出装配输入体例的“零”间隔切换;图7曲线清楚显现了装配由完工初期,完整引入体系中压蒸汽,转变成装配完工锅炉产汽后呈现充裕部分中压蒸汽外排体系管网的环境。
同时,我们以七天为一个计量周期,统计并绘制了装配在不合时候段的耗损(进装配)、外排(出装配)蒸汽量的柱状图。如图8和图9所示。
20181214090536.jpg20181214090548.jpg
从图8和图9柱状图我们可以清楚的看出,在装配完工初期,从6月15日至7月5日期间,装配年夜量引入体系高压蒸汽和中压蒸汽,此时装配蒸汽流向全数为进装配标的目标。从7月6日开端,装配开车趋于一般,锅炉开端产汽,从体系管网引入的中压蒸汽量较着减少,并且有充裕中压蒸汽外排,装配已停止从体系管网引入高压蒸汽,转为外排高压蒸汽。
 
5结束语
采取多参量双向流一体化节流式流量计与流量计较转换单位构成的蒸汽计量体系,比较好地处理了持久搅扰我公司催化裂扮装配蒸汽双向计量困难,在我公司生产装配双向流蒸汽计量检测中到达了较好的实际利用结果。实现了对收支装配两个标的目标蒸汽流量的及时、精确计量,避免了之前历次装配在开歇工期间需求人工切换蒸汽计量流程的坚苦,也避免了开歇工期间收支装配蒸汽无计量、测量数据混乱或数据不实在所酿成的蒸汽均衡、能耗核算无根据的凸起问题,完整处理了之前装配引入体系管网蒸汽耗损量、自产蒸汽并网量无法同步及时精确计量的困难。从我公司近两年多来的流量计运行、计量检测数据环境来看,目前这类双向流蒸汽流量的计量处理计划可行,计量体系运行可靠,计量数据精确,到达了对装配自产、自用蒸汽分类分项及时精确测量的目标,使得公司炼化生产蒸汽体系计量数据检测率获得了进一步进步。
 

 

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