咨询服务热线
0517-86996066
18915186518

热点资讯

咨询热线:

0517-86996066

邮件:

电话:

地址: 江苏华云仪表有限公司

能源管控中心系统选德尔塔巴流量计


文章日期:2017-06-26|阅读数:


从新一代德尔塔巴流量计和传统差压式孔板的比较开始阐述,简要地介绍了德尔塔巴流量计的组成结 构、在线开孔安装及定时自动反吹扫装置等特点,并通过其在冶金钢铁企业能源计量改造中的应用,突现了德 尔塔巴流量计在大口径且含粉尘多、湿度大的高炉煤气、转炉煤气计量实际应用中的更多优点。

0.引言

2013年11月,在河北兴华钢铁有限公司(以 下简称兴华钢铁)能源管控中心系统项目(以下简 称EMS)能源计量仪表改造设计调研工作时,发现 兴华钢铁能源计量方面基础薄弱,特别在高炉煤 气、转炉煤气计量上出现数据不准确、运行状态极 其不稳定,少数连续用煤气点还没有计量仪表,而 且部分需新增计量仪表测量点缺少相关工艺参数。由于高炉煤气、转炉煤气在冶金钢铁企业中 是非常重要的能源介质,而且煤气平衡在EMS系 统中至关重要,它们分别由炼铁高炉炼铁、炼钢吹 炼产生的,高炉煤气、转炉煤气计量仪表的好坏程 度直接影响高炉、转炉、加热炉等生产工艺操作, 在能源介质煤气的综合平衡、零放散有效利用、降 本增效等节能环保方面作用突出。同时由于冶金 钢铁企业连续不间断生产作业的特点,煤气发生 设备、煤气输送主管网以及主工艺单元,这些都是 造成在煤气管道上安装计量仪表设备的难度大、维护特困难的重要因素。因此,在煤气计量仪表 设备的选型中,如果还继续选择传统差压式孔板, 不能解决实际现场改造问题。而新一代先进测量 技术的德尔塔巴流量计,它不仅可以在煤气管道 不停气、不断管的情况下在线安装,而且几乎没有管网压力损耗。

1.计量现状

目前,兴华钢铁在用的20套煤气厂级计量仪 表,由于安装投产并使用时间长、维护难度大等因 素造成仪表测量数据不准确;另外还有10套重点 耗能设备、生产线以及工序没有安装计量仪表,这 部分缺失的计量仪表影响全厂范围高炉煤气消耗 使用量、煤气平衡调度方案的评估与制定。因此 此次项目设计根据实际调研情况予以新增或更换 计量仪表进行改造完善。

此外,包括兴华钢铁在内的国内钢铁企业在 高炉煤气、转炉煤气乃至焦炉煤气计量上,还是在 大量地使用常见的孔板。孔板技术虽然已成熟很 多年了,但一直存在很多缺陷。煤气管道管径大, —般管径范围在DN800 ~ DN2 000 mm,大口径孔 板设备费用昂贵、安装直管段要求高,煤气净化设 施效果不佳造成煤气粉尘多、湿度大,孔板受生产 节奏等原因而不能停产停气安装。因此,我们在 兴华钢铁EMS实施仪表改造设计中,DN800 mm 以上管径煤气系统中选型采用德尔塔巴流量计为 ***佳方案。德尔塔巴流量计检测杆虽然自带防堵 塞设计,但还考虑在个别粉尘特别多、湿度很大的 煤气计量点增设自动反吹扫装置和检测杆内置加 热系统。以下我们将从其组成结构、吹扫装置、内 置加热系统和性能特点加以展开描述。

2.德尔塔巴流量计

2.1组成结构

德尔塔巴流量计由多孔取压口检测杆、变送 器(差压变送器或多变量变送器)、连接装置(球阀 或法兰)、反吹扫装置、反吹阀、三阀组等组成,其 工作原理不在此作赘述。德尔塔巴流量计本身系 统结构大致如图1所示。

钢铁1.jpg

德尔塔巴流量计配备差压变送器测量煤气的 流量差压信号,另外配备压力变送器测量煤气的 压力信号,配备热电阻测量煤气的温度信号,再通过流量积算仪采集差压、压力、温度信号进行流量 计算,再比较标准压差、压力、温度信号后对计算 结果进行计算修正,达到温度、压力补偿效果,并 ***终通过通信将所需信号上传至EMS系统数据 库服务器,在能源中心大厅大屏幕上煤气能源潮 流图画面投放显示出流量计算结果。

2.2安装与维护

根据德尔塔巴流量计要求,对低压空气、水、煤气、蒸汽等能源介质在线安装或拆卸时,不光要 求能源介质满足温度t ^ 120°C、压力P ^ 2. 5 MPa,而且对于仪表施工单位首次安装德尔塔巴流 量计时,仪表生产设备商提供在线开孔设备,必要 时提供现场指导安装服务。另外,安装附件中带 有套管、球阀等连接装置,可以利用球阀连接装置 在线安装、在线插拔德尔塔巴流量计检测杆进行 在线安装与维护。德尔塔巴流量计安装示意图如 图2所示。

钢铁2.jpg

2.3自动吹扫装置

在含水分、尘埃、杂物颗粒多的脏、湿煤气中, 减少日常仪表维护工作量可以考虑使用在线吹扫设备。自动吹扫装置由一个串联在德尔塔巴流量 计的检测杆与变送器之间的专用系统组成。该系 统设备含空气过滤减压阀、电磁阀、时间继电器、 空气开关、压力等级为0.5〜0.8 MPa的清洁工业 气源(如:压缩空气、低压氮气乂),本装置吹扫时 间间隔可以在0.5〜24 h自行选择,每次吹扫时间 在5〜20 s不等,根据实际应用过程中进行设置和 调整,但短时间的吹扫都基本上对测量结果影响 极小。

2. 4检测杆内置加热系统

在德尔塔巴流量计检测杆内置一套电阻丝加 热系统,供电电源在配套流量积算仪保护箱内断 路器提供220 VAC,加热系统在停车检修维护的情 况下可保证检测杆上前后、左右取压孔不会被湿 气、粉尘结冰堵塞。

2. 5性能特点

德尔塔巴流量计位于管道中心线的检测 杆***大可测风速150 m/s,覆盖大范围所测区间, 量程比大100: 1。

高性能在线插拔型德尔塔巴流量计,不仅 有优越的尘埃、大颗粒杂物防堵设计,而且也有灵 活的在线开孔安装、检修插拔装置,极大缩短仪表 改造施工周期。

配备流量积算仪具备温压补偿后输出4 〜20 mA流量信号,也有远距离传输RS485通信 串口,适应全厂范围EMS系统能源计量数据采集 需求,还具流量上限、流量下限报警功能、小信号 干扰切除、保存流量数据功能,煤气瞬时流 量、压力、温度、补偿后瞬时流量和累计流量通过 通信上传能源中心后,方便了能源中心大厅调度 员、管理员在远程计算机画面上对煤气流量进行 操作与监控。

3.EMS系统介绍

EMS系统是一个集全厂公辅设施与重要工艺单元的过程监控,全厂级的能源管理与能源调度, 并以计算机网络技术为基础的一体化信息监控系 统。能源数据的采集为EMS系统提供基础数据 支撑,其中能源计量数据则为重要的组成部分之 一。另外,钢铁企业的能源介质非常多,但主要有 电、煤气、天然气、蒸汽、氧氮氩、压缩空气、水等, 此部分计量仪表设备选择显得尤为重要,对于煤 气计量仪表设备选择则又是重中之重,因此本文 阐述了一个关于煤气计量仪表设备选型的***佳方 案。

EMS系统主要由现场计量仪表、能源设备、星 型子网站点、工业主环网站点、中央网络服务器、 能源中心大厅大屏幕及机房系统等构成。能源计 量就是分布在这个庞大的网络上的星星点点状数 据,这些基础能源数据是整个系统***重要的数据 支撑之一。目前冶金钢铁企业能源介质管网上计 量点分散并且现场工作环境恶劣、复杂,根据各厂 情况制定合理的能源计量方案,多数计量仪表以 RS485-Modbus标准通信协议方式接入EMS采集 站点通信网关设备中,少数仪表以4〜20 mA方式 接入EMS采集站点模块设备中,再通过网络上传 至EMS系统中央服务器。EMS按照分散计量、集 中采集的原则,实现对能源计量实时数据的远程 自动采集与监控。

能源管控中心的建立对能源系统的统一调 度、优化能源管理流程、减少煤气等的放散、减少 能源系统运行管理成本、提高劳动生产率将起到 十分明显的促进作用。

4.应用效果

2014年5月,兴华钢铁在发电、烧结、高炉热 风炉、高炉铁水包烘烤、炼钢大包烘烤、连铸中间 包烘烤、回转窑、烘干机处共安装20套德尔塔巴 流量计。通过半年的试运行和生产运行,公司主 管部门能源中心、机动处与各分厂仪表科根据检 测均认为煤气测量的流量数据准确、可靠与稳定, 且在线安装、施工与维护、检修时都很方便,大大 缩短了兴华钢铁高炉煤气计量实际改造的时间期 限需求。

德尔塔巴流量计在安装、试用到实际生产运 行期间中已主要表现出以下几个具体方面优点:

节能降耗效果突出。流量计测量元件的 检测杆的本体材料选择直径20 mm的316L材质 不锈钢,在截面积很小的管道中也不会产生压力 的损失,管道动力能耗几乎可以忽略不计,有着明 显的节能降耗效果,而且仪表本身运行很稳定,低 成本维护。

可靠性能好。德尔塔巴流量计在测量过 程中,在检测杆的导压管内部中不产生流体流动, 粉尘颗粒物等不会轻易进入,使得流量测量可靠。

安装工作量小。经EMS项目实施过程 中,项目管理人员现场实测:仪表生产商现场安装 指导技术工程师在安装措施准备好的情况下,积 极配合仪表施工单位在线开孔需要5min,焊接检 测杆套管8 min,安装三阀组或五阀组2min,安装 德尔塔巴流量计配套的差压变送器3 min,接线2 min,整个过程大约只需20 min即完成了仪表的安 装。

防堵方面优。检测杆取压孔均为8 mm以 上,尘埃颗粒物不宜堵在里面,对于预防大颗粒杂 物堵塞取压孔,***好的备选解决方案是连接一套 定时自动反吹扫装置。

与之配套的流量积算仪具备智能一体化, 不仅仅能显示瞬时流量、压力、温度、补偿后瞬时 流量、累计流量等参数,同时具备远程RS485通 信、网络传输以及与计算机连接打印功能。EMS 系统可以通过菊花链式串接多套计量仪表方式,RS485通信接入EMS系统采集站点通信网关设备 中,***后上传能源中心实时数据库服务器中,为煤 气实绩报表、能源消耗、成本考核、历史趋势、能源 平衡及模型预测分析提供***重要软件平台开发的 基础数据。

 


随机推荐