蒸汽双向流的计量实践与讨论(百度)

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1、蒸汽双向流的计量实践与讨论何松杰安庆石化计量中心，安徽安庆246002摘要炼油与化工生产中，常有一条管道蒸汽双向输送现象，造成了计量以及装置经济技术指标核算的困难。用双向孔板或用弯管流量计配套流向识别装置，均可测量蒸汽双向流，后者可利用蒸汽管道膨胀弯压损识别流向，但要避免把变送器零点与测量系统零点混淆。从准确度与能耗看，弯管流量计配套流向识别装置，测量性价比要优于双向孔板。关键词蒸汽；双向输送；双向孔板；弯管流量计；流向识别0引言炼油与化工生产中，许多装置自产蒸汽。蒸汽自产多于自用的，还要输往系统管网；但装置开工、检修或工况异常时，需要外供（补）蒸汽作能源。如A厂化肥板块消耗

2、的低压蒸汽，由热电装置供汽和煤气化装置自产汽两部分组成。煤气化装置正常生产时自产低压蒸汽除自用与尿素装置使用外，还有多余部分再返供系统管网，与系统管网间呈互供状态，这就带来同一管道蒸汽双向流的问题。蒸汽单管双向互供造成了计量以及装置经济技术指标核算的困难，对装置能耗考核影响大。工艺复杂时，很难找到真实反映流向的工艺信号点或信号组合，计量误差太大，不利于节能降耗。1用双向孔板测量蒸汽双向流GB/T2624.2—2006/ISO5167-2:2003《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第二部分：孔板》的5.1.9条“双向孔板”指出：不切斜角，两个端面、厚度、节流孔的

3、两个边缘符合规定要求的孔板，可用于测量反向流。M厂炼油分部就按GB/T2624.2，设计与加工不切斜角的双向孔板，测量蒸汽双向流。他们利用差压变送器的零点迁移，设定流量零点：差压变送器的差压为0时，输出电流为12mA。正流为正差压，输出12～20mA；反流为负差压，输出为4～12mA。二次表可利用DCS或智能流量仪（如浙江某仪表公司的XLF-51）组态实现。目前，M厂已有6个蒸汽双向计量点在运行。分别是：3.5MPa蒸汽进出2号催化裂化、1.0MPa蒸汽进出2号催化裂化、3.5MPa蒸汽进出3号催化裂化、1.0MPa蒸汽进出3号催化裂化、1.0MPa蒸汽进出3号常减压、1.0

4、MPa蒸汽进出2号催化重整，比较好地解决了蒸汽双向计量问题。2用弯管流量计配套流向识别装置测量蒸汽双向流蒸汽计量的准确与否直接关系到节能降耗、成本核算等技术经济指标。目前绝大多数企业采用常规节流装置，如孔板、喷嘴等。节流测量的一个突出问题就是产生压损，而且有部分压损是不可恢复的，这就造成很大的能源浪费。既能满足计量需要，又无能耗的流量计，就成为优选。弯管流量计作为近年来出现的新型测量设备，由于具有高准确度（实流标定可实现0.5级）、大量程比、双向测量、无压损、无可动部件、耐磨损、耐腐蚀、一次元件长期运行稳定等优点，深受用户好评。A厂针对煤气化装置蒸汽双向输送问题，选用了可适应

5、双向流的弯管流量计。但弯管流量计双向测量的是介质通过时，传感器内外侧差压对应的瞬时量，即通过传感器的瞬时量，而不能识别其方向，不能和质量流量计一样按流向自动加减，必须增加流向识别装置。对于流向识别，有方案提出在管道上增加一块限流孔板，利用孔板差压进行。但孔板压损大、安装须切断管道，在设备投资、施工、运行能耗方面没有优势。A厂流向识别是选择蒸汽管道的一个膨胀弯，利用管道输送的自身压降，避免测量引起的额外压力损失；通过一台微差压变送器测取膨胀弯4个弯头的压损，将12mA作为临界点，自动判别蒸汽流向并转换为开关信号，用作双向计量开关。二次表内组态两个累积器，用开关信号启停累积器，进

6、行双向计量，解决了煤气化装置蒸汽计量问题。二次表也可利用DCS组态实现。计量系统构成见图1。H厂利用弯管流量计自身的压损进行流向识别，测量蒸汽双向流，测量系统构成与图1类似，只是一个90°弯头的压损太小，准确识别的困难要大一些。3利用蒸汽管道膨胀弯压损识别流向的注意点1)因为90°弯管产生的压损很小，加上利用膨胀弯，造成取压口间距离相对较远，要努力保证两个取压点在同一水平面上。为保证取压口的水平，可在施工时，用一根装满水的长塑料管作U型管，静止状态下在液面处确定开孔位置。没有合适的膨胀弯，也可在水平工艺管道的转弯处选2~4个相近的弯进行取压。2)因为是利用微差压，导压管与伴热

7、管不宜直接接触，要防止导压管内冷凝水汽化，造成零点漂移。3)必须进行系统零点迁移。在正反向流量范围基本相同时，流向识别装置最好以12mA为零点，高于12mA为正向流，低于12mA为反向流，且分别累计计量。不要把变送器零点与测量系统零点混淆，关闭导压阀并打开平衡阀后，仪表指示的是变送器零点。当两个取压口加冷凝器不能做到完全水平时，例如以mm为差值单位，两者差值为△Hmm，冷凝水的平面间便带来△HmmH2O约10△HPa的附加差压，被变送器误当Q0测出，如图2中①②所示。图2还给出了图1中流向识别开关K的状