轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼是冶金制造企業(yè)節(jié)能措施之一。煉鋼轉(zhuǎn)爐回收煤氣的合理利用就是重要環(huán)節(jié)。根據(jù)流量計(jì)量，對轉(zhuǎn)爐煤氣流量、煤氣中的含氧量、含一氧化碳量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使合格的轉(zhuǎn)爐煤氣回收到企業(yè)煤氣系統(tǒng)，除煉鋼作業(yè)回收用外還作為能源提供給公司內(nèi)各用戶，實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼目標(biāo)。轉(zhuǎn)爐煤氣的回收是技術(shù)難題，轉(zhuǎn)爐煤氣的計(jì)量也是難題之一。因?yàn)檫M(jìn)行轉(zhuǎn)爐煤氣測量的流量計(jì)需要適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煤氣臟塵大、高溫、管徑大、不停產(chǎn)特性，而必須滿足抗臟塵、能長期穩(wěn)定運(yùn)行、維護(hù)量小、適合大口徑管線、檢測元件可不停氣在線安裝等計(jì)量需求，同時(shí)還具備計(jì)量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲功能。經(jīng)性價(jià)比分析，濟(jì)鋼采購測管式流量計(jì)應(yīng)用于煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收測量。
與其他流量計(jì)的性能比較
以前，大口徑煤氣流量測量曾用過孔板、文丘里管、威力巴、氣體超聲波、熱式質(zhì)量流量計(jì)等作為檢測元件。
孔板和文丘里管存在①阻力損失大；②測量臟污介質(zhì)（如煤氣）取壓孔易堵塞；③必須在斷流的情況下安裝拆卸，對于連續(xù)運(yùn)行的工藝管線，安裝變的不可能；④管徑大于1.0米孔板不在國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2624-93）支持范圍內(nèi)，孔板的設(shè)計(jì)缺乏嚴(yán)格的科學(xué)依據(jù)等問題，應(yīng)用效果不理想。
威力巴和氣體超聲波雖是可不停氣在線安裝的插入式流量計(jì)，安裝維護(hù)方便。但是，威力巴易發(fā)生取壓孔堵塞；而氣體超聲波因?yàn)樘筋^上易結(jié)污垢，造成聲波的反射和衍射；嚴(yán)重時(shí)需每周拆下清洗并丟失計(jì)量數(shù)據(jù)；應(yīng)用效果不理想。
熱式質(zhì)量流量計(jì)可不停氣在線安裝但需預(yù)置特性值，因?yàn)閯?dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)爐煤氣含塵量、含水量與其出廠時(shí)的理論預(yù)設(shè)特性值發(fā)生較大變化，使得測量值不是偏低就是偏大，應(yīng)用效果不理想。
基于皮托管測量原理的FJP型測管式流量計(jì)，是依據(jù)ISO3966《封閉管道流體流量的測量―采用皮托靜壓管的速度面積法》國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)安裝和補(bǔ)償運(yùn)算的，并針對被檢測介質(zhì)臟污、含水等因素，在測頭和結(jié)構(gòu)上采用的設(shè)計(jì)（號：.7），避免了流量計(jì)檢測元件的堵塞與結(jié)垢，又能在工藝管線不斷流下進(jìn)行在線安裝、拆卸和吹掃。該流量計(jì)適合計(jì)量需求。
簡要介紹FJP型測管式流量計(jì)的引用標(biāo)準(zhǔn)與測量原理
FJP型測管式流量計(jì)
引用ISO3966《封閉管道流體流量的測量―采用皮托靜壓管的速度面積法》國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在充滿流體的封密管道內(nèi)，處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)的體積流量的測量方法。可測量流體的流速范圍：下限流速（空氣）為測頭在風(fēng)洞中標(biāo)定的流速（約3.0m/s），上限流速小于0.25倍的馬赫數(shù)。
據(jù)標(biāo)準(zhǔn)介紹，測頭所在位置的局部流速為：
式中：
a為測頭校準(zhǔn)系數(shù)（ 測管式流量計(jì)的每一支測頭須經(jīng)在國家技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)的風(fēng)洞上進(jìn)行標(biāo)定，以獲得測頭校準(zhǔn)系數(shù)。）
（1-ε）為可壓縮性修正系數(shù)。在液體中ε＝0，所以不需要可壓縮性的修正；但在低馬赫數(shù)的可壓縮流體中，系數(shù)（1-ε）可按下述關(guān)系確定：
式中：
r為比熱比 P為局部靜壓
ρ為流體的局部密度 ΔP為由皮托管所指示的差壓
可壓縮流體的密度由下述方程確定：
式中：
R＝8.3143 J•mol－1•K－1,摩爾質(zhì)量以千克/摩爾表示并對空氣的值為02895；
Z是氣體定律偏差系數(shù)，對壓力小于10倍大氣壓和溫度在273K和373K之間的空氣來說，它與1相差無幾（它應(yīng)與可壓縮性修正系數(shù)（1－ε）有區(qū)別）；
T是由下述公式所得的局部靜溫度：
式中：
T0 是采用一個(gè)理想的全溫探頭在管道軸線上測得的總溫度。
該國際標(biāo)準(zhǔn)確定的測量方法是在95%置信水平上、有關(guān)流量不確定度≤2.0% 。在滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量條件下，由其它因素影響所引起的誤差為：
式中：ΔqV―流量誤差；Δ（Δp）―差壓測量誤差；Δp―壓力測量誤差；
Δγ―比熱比誤差；ΔT―溫度測量誤差；ΔF―面積測量誤差。
該誤差與方法誤差合成，總不確定度范圍為2.0～3.0% 。
防堵塞措施
工業(yè)煤氣中大都含有水蒸汽狀態(tài)水分通常稱為濕煤氣，煤氣中的臟污粉塵隨冷凝水析出，可在取壓管內(nèi)壁結(jié)垢；往往造成測孔元件的嚴(yán)重堵塞。測管式流量計(jì)的測頭設(shè)計(jì)，采用的蹄形切口結(jié)構(gòu)，向下安裝，濕煤氣中的冷凝水隨時(shí)滴入管道不再存積于引壓管內(nèi)；該式流量計(jì)自身還配有在線吹掃裝置可隨時(shí)進(jìn)行吹掃，較好解決了取壓管內(nèi)壁結(jié)垢難題。摘說明書圖示如下
均速管流量計(jì)測量臟污介質(zhì)易發(fā)生堵塞
測管式流量計(jì)的測頭結(jié)構(gòu)
使用效果與作用
測管式流量計(jì)自投用運(yùn)行穩(wěn)定，再?zèng)]發(fā)生檢測元件堵塞，測量數(shù)據(jù)隨機(jī)性良好。難能可貴的是，該大口徑流量計(jì)可在風(fēng)洞中標(biāo)定測頭系數(shù)實(shí)現(xiàn)測量設(shè)備溯源需求，符合ISO10012：2003、ISO9001：2000國際標(biāo)準(zhǔn)要求。該式流量計(jì)為實(shí)現(xiàn)“負(fù)能煉鋼"提供了準(zhǔn)確有效測量手段，使轉(zhuǎn)爐煤氣回收績效有據(jù)可查、實(shí)在可信。
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