焦炉高炉煤气流量计

  数字化插入节流式流量计简称节流巴，为大口径、脏污、含水气体设计，用于焦炉煤气、高转 炉煤气的流量计量，解决了小流量、堵塞、存水、湿度运算等问题。由数字化多参数变送器和节流 式测量装置组成，实现了流量计量的数字化。获 2014 年河北省技术监督局重点科研项目、同年河 北省科技成果、并获得多项知识产权。

技术来源

  北京航空航天大学航空发动机气动热力国防科技重点实验 室、无锡昆仑富士仪表有限公司、石家庄高新区中正仪器仪表 公司联合研制。

解决煤气计量的问题

  1) 微微差压、微微流量：变送器稳定工作在 10Pa 以下，流速可小于 1m/s。

  2) 结晶、堵塞、挂壁：大口径直通取压管，喷涂高分子涂层，不易挂壁，清理容易。

  3) 三阀组、取压管存水：淘汰了三阀组，直通取压管不积水、

  4) 煤气含水影响流量计量：在线补偿水汽对流量的影响。

  5) 腐蚀：流量计在管道内全部部件采用表面处理工艺，防腐性能提高数倍。

简单说明与市场通用产品的区别

  1) 数字化：使用多参数变送器， 自动补偿含水量、10Pa 以下稳定工作，直接输出干煤气流量和累加量，不用二次计算。(通用产品是差压、压力、温度、二次仪表的组合，成本高、维护量大，小差压没数，没有湿度补偿)

  2) 一体化：针对含水煤气设计、一体结构，没有三阀组、不会积水；带压插拔、疏通方便。  (通用产品是巴配三阀组、再配变送器，三阀组存水，造成漂移)

  3) 节流原理：微小流量下信号稳定，直通取压孔 12 毫米，不易堵。(通用产品是测速式，小流量不稳定，弯曲取压孔 6 毫米，容易堵，疏通困难)

数字化能源管控系统和传统模式的区别

  令 数据通过网络传输，节约了大量电缆、桥架。

  令 由于所有的计量任务包括存储在流量计中已经完成了， 不需要传统的数据采集和二次计算。

  令 采用分布式实时数据库，数据存储分散在现场，实现了 “集中管理、分散控制”的工控安全理念。

  令 数字流量仪表性能远超过传统 DDZ 仪表。

  令 总结：较传统能源中心，成本大幅降低、性能大幅提高、 维护量大幅降低

二、传统煤气流量计量中的问题

1、传统 DDZ 结构

  DDZ 结构是测量装置、变送器、二次仪表等部件采购自不同厂家，需要通过三阀组、4~20mA 进行现场的组合，造成维护量的提高、成本提高、计量性能大幅下降。

2、流速、密度分布问题

  煤气由于流速慢，层流现象严重，中心与管壁流速相差甚至可达到 50%，见下图；另外由于煤气各组份 密度差距也很大，造成管道上端密度小、下端密度大，形成密度分布问题。

  均压方式：在一个线状结构上设计多个取压小孔，形成压力平均结构。解决密度和流速的平均问题， 如下图所示就是均速管结构，但是均速管结构必须使取压孔足够小，才能起到均压的作用，同时取压管内 低速循环使污物沉积，造成了堵塞取压管，而且疏通困难。

  单点测速方式：单点测速时取压孔可以扩大，解决了堵塞问题，但需要插入多只测速探头，才能实现速度平均的效果，造成成本提高。

3、取压管、三阀组积水造成漂移

取压管和三阀组形成 U 型弯，形成冷凝结露，冷凝水水沉积其中，

形成水位压力，1mmH2O=9.8Pa，由于煤气计量差压很小(100Pa 左右),附加

压力会产生很大的误差.具体表现为停气后有数、零点漂移严重。

4、垂直取压管产生虹吸现象

管道内含水煤气的温度大于环境温度时，取压管内壁形成冷凝水。冷凝水回流

时产生虹吸效应，使水垂滞在取压管内，见右图笔管下端水滴。

当管道压力减小或波动时冷凝水会瞬间流出，这就是煤气流量瞬间波动的原因。

垂滞的水滴同样会造成附加差压偏差，1mmH2O=9.8Pa。具体表现为流量值持续降低。

5、微差压变送器漂移

市场上常用模拟输出微差压变送器的测量范围是 0~1kPa，工作差压远小于1kPa   在强迫量程迁移后会造成“零点漂移的问题” ，这就是“智能仪表模拟使用”的问题。

6、煤气中含水

煤气湿度接近 100%，不仅使密度增加，随着温度的降低产生冷凝。没有湿度在线补偿，会使误差增大。

7、数字模型的粗放和封l锁

针对煤气流量计量，需要流出系数非线性补偿、密度温压补偿、湿度补偿、实际管径补偿、实际密度 补偿。但常常出现厂家算法保密或不补偿的问题，造成计量数据的偏差。

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