質量流量計在煤焦化中d應用

   時間:2014-03-13 22:41:23
質量流量計在煤焦化中d應用簡介
煤氣凈化是將焦爐送來的荒煤氣經過洗滌、脫酸蒸氨、脫苯等一系列工序變成相對純凈的精製煤氣,再出廠送至煤氣站或終端用戶。 凈化后的精製煤氣中含有CO、O2、N2、H2等多種成分,每種……
質量流量計在煤焦化中d應用正文

煤氣凈化是將焦爐送來的荒煤氣經過洗滌、脫酸蒸氨、脫苯等一系列工序變成相對純凈的精製煤氣,再出廠送至煤氣站或終端用戶。

凈化后的精製煤氣中含有CO、O2、N2、H2等多種成分,每種成分的含量與工藝過程的控制有關,各工藝系統不盡相同。流量計計量單位通常採用體積流量和質量流量兩種。其中質量流量計,採用公制KG/HR作為計量單位,採集到的數據傳送到DCS系統中央控制室集中管理。質量流量計是一種用於各類氣體測量的熱擴散式質量流量計。它由一個流量元件、一個流量變送器和一個封裝組成。對於小口徑過程管線,一般使用在線式流量元件;對於大於40mm的大口徑過程管線,一般使用插入式流量元件。流量元件的過程連接方式、流量變送器的輸入電源、輸出信號標定以及封裝和安裝方式均有多種方案供用戶選擇。

1、安裝

A、確認流量元件的安裝位置

出廠煤氣管道架設在管廊架頂層,標高+7500mm,管外徑1220mm,管材質為Q235炭鋼。質量流量計要求流量元件上游至少留出20倍管徑(過程管線)的直管段;下游留出10倍管徑的直管段。流量元件插入過程管線,過中心線0.5inch(12.7mm),且與管線橫截面在同一平面上。FCI建議流量元件豎直或水平安裝在過程管線中。

考慮到過程氣體中可能含有水分甚至少量焦油等液體聚集到RTD上,再成珠狀物滴下,帶走部分熱量影響兩RTD上的溫度差,從而影響到測量精度。我們採取將流量元件安裝在過程管線與水平線夾角45°斜向上的位置。當有液體滯留在RTD上時,會迅速沿著RTD向下散開,不至於聚集成珠狀物滴下而帶走熱量。

B、過程連接頭安裝

過程連接頭為304不鏽鋼,成環柱狀。必須保證過程連接頭上底面S與工藝管線軸線和L1所在平面平行,才能確保流量元件自過程連接頭插入過程管線后,過橫截面圓心,且與橫截面平行。

C、流量元件的安裝

a、計算出管道外徑的1/2,加上0.5inch,在流量元件探桿上標出這一長度(自RTD端部)。

b、將流量元件緊固件插入過程接頭,按ANSIB16.5力矩規格擰緊,並使用適當密劑。測量過程接頭和擰緊的緊固件整體高出管道的尺寸,在第一個標記上標出這個長度。

c、插入流量元件,調整其位置,使緊固件上平面,這樣就使流量元件超過管道中心線0.5inch;同時使流量箭頭的小平面於過程介質流動方向平行(±1°),並使箭頭指向過程介質的流動方向。

d、確認以上3步驟無誤(因金屬套環在擰緊后以鋸齒狀卡入流量元件探桿中,流量元件便不能作任何調整),用扳手卡住緊固件,件緊固件螺栓擰緊后再擰1.25圈,這樣,流量元件就密封固定安裝到位了。

2、接線

A、質量流量計用戶手冊設備說明以及接線圖均註明電源可用24VDC或220VAC,分別提供一種接線端子。可拆開變送器封裝后發現:接線端子旁註明ACONLY,故輸入電源只能使用220VAC。

B、ESD警告

流量變送器包含靜電釋放(ESD)敏感裝置,在打開封裝或處理電子線路板裝置時,需要使用標準ESD警告:使用帶有接地的兆歐電阻器,或腕帶,或膝帶,使產生高靜電的物品如非ESD允許的塑料、膠帶和包裝塑料等遠離設備。

C、接地與屏蔽

出於安全因素的考慮,ST98特別要求220VAC電源採用三線制,其中一根接地線必須連接到流量變送器接線端子排的接地終端。

因傳統4~20mA的I/O產品對變頻驅動設備等產生的高頻雜訊干擾較為敏感,且現場的電氣高頻雜訊污染較為嚴重。避免儀錶信號傳輸迴路遭受干擾,對輸出信號電纜採用屏蔽電纜,且屏蔽層在靠近變送器一端接地,DCS機櫃一端包裹保護起來(另外,控制系統機櫃組的交流電源接地、直流電源接地、電纜屏蔽層接地和機櫃接地在櫃內保持彼此分離,並且接地網與工廠防雷接地網等相對獨立)。

3、調試

使用ST98流量變送器提供的一個RJ-12通訊串口,可與FCI的FC88通訊器和PC機DB-9或DB-25介面進行通訊,用於對流量變送器進行參數設定或修改,調試過程中需要注意如下幾個容易出錯的問題。

A、流量計輸出數據和DCS操作站顯示的數據計量單位要統一,如SCFM或NCMH、LB/HR或KG/HR。

B、流量計輸出數據標定和DCS控制系統接受數據標定要一致,如4~20mA、0~20mA、1~5VDC、0~5VDC或0~10CDC。

C、流量計的電子部分使用常數作為擬合曲線參數,用於顯示流量值。此常數由4節組成,根據用戶提供的過程介質中各種成分(如精製煤氣中的CO、O2、N2、H2等)含量百分比等相關參數計算得出。流量計生產商在設備出廠前一般都將此常數固化在EEPROM中,用戶不能修改。用戶提供的這些參數都來自於設計單位的設計理論值,因此與現場實際參數有一定的偏差。因此,流量計在實際應用中會出現較大的誤差,馬鋼煤焦化公司的此類流量計均因此出現了嚴重偏差。


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