發(fā)生爐煤氣，焦?fàn)t煤氣，高爐煤氣等煤氣流量計(jì)的選用
目前，許多從事機(jī)械、冶金、建材、陶瓷行業(yè)的企業(yè)，大多都建有自己的煤氣站，產(chǎn)出的煤氣供其加熱或燒制產(chǎn)品燃用。煤氣站中針對(duì)煤氣的熱工測(cè)量?jī)x表較多，其中煤氣溫度和
壓力的檢測(cè)一直備受設(shè)計(jì)單位及建站企業(yè)的重視，因?yàn)檫@兩項(xiàng)指標(biāo)直接關(guān)系系列煤氣發(fā)生爐爐況的控制和煤氣的質(zhì)量。
近幾年，由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的沖擊，各企業(yè)紛紛開(kāi)始注意降低能耗，最大限度地減少其產(chǎn)出成本，于是煤氣流量的檢測(cè)也開(kāi)始受到同樣的重視。企業(yè)通過(guò)對(duì)煤氣流量的計(jì)量，核算出生產(chǎn)單位體積煤氣所消耗的燃料、原料和動(dòng)力量，從而估算出煤氣生產(chǎn)成本，以便進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。用氣單位、部門(mén)的煤氣計(jì)量控制，燃?xì)獬杀竞怂?，同樣達(dá)到了控制成本，節(jié)能降耗的目的。
1. 發(fā)生爐煤氣流量檢測(cè)的特點(diǎn)及對(duì)其測(cè)量?jī)x表的相應(yīng)要求首先，煤氣中含有一定的雜質(zhì)及凈度不穩(wěn)定。發(fā)生爐生產(chǎn)出的煤氣為熱臟煤氣，必須經(jīng)過(guò)一系列的冷卻及凈化工序，才能成為較為潔凈的冷煤氣，加壓外供。而冷煤氣中仍含有一定量的油、塵及水汽，而且一旦煤氣凈化工序出現(xiàn)問(wèn)題，影響其凈化效果，則煤氣凈度便會(huì)下降。這就要求其流量測(cè)量?jī)x表對(duì)臟污流的敏感程度不高為好。其次，一般煤氣站煤氣的輸送管管徑較粗，其直徑大多都在DN500mm以上，這就要求其測(cè)量?jī)x表必須滿足大管徑測(cè)量的要求。另外，煤氣屬于易燃易爆有毒氣體，其輸送管道和各連接件處要求密封嚴(yán)格，所以要求所選儀表便于維護(hù)，盡量避免較頻繁的折裝維修。更為重要的是煤氣輸送有一定的安全流速限制，這樣造成煤氣流速低，同時(shí)煤氣介質(zhì)臟污，造成煤氣測(cè)量的極高難度。
2. 煤氣流量測(cè)量?jī)x表的選擇2.1儀表選擇原則
（1）針對(duì)煤氣站煤氣的特點(diǎn)，所選儀表應(yīng)滿足其基本測(cè)量要求。
（2）煤氣站煤氣流量的檢測(cè)主要是提供企業(yè)一個(gè)成本估算的依據(jù)，所選儀表精度無(wú)需太高。
2.2儀表的分析比較和選擇目前工業(yè)上常用的流量測(cè)量?jī)x表有差壓式流量計(jì)、速度式流量計(jì)、容積式流量計(jì)及其它一些如渦街流量計(jì)等。容積式流量計(jì)一般用于液體流量的測(cè)量，不適于煤氣測(cè)量；速度式流量計(jì)一般要求安裝于輸送液體的豎直管段上，而且僅適于管道通徑不可過(guò)大的場(chǎng)合，這一點(diǎn)也不符合煤氣站煤氣流量測(cè)量要求；而渦街式流量計(jì)用于小通徑管道煤氣測(cè)量還可以，但就一般煤氣站大通管道煤氣的測(cè)量便顯得經(jīng)濟(jì)性較差。至今煤氣站的煤氣流量測(cè)量?jī)x表大多選用差壓式流量計(jì)， 其中孔板式流量計(jì)較為普及，近幾年，隨著彎管流量計(jì)技術(shù)的日益完善和成熟，在大量實(shí)際應(yīng)用中，彎管流量計(jì)在發(fā)生爐煤氣流量檢測(cè)中顯示出了其特有的一些優(yōu)勢(shì)。
2.2.1 孔板式流量計(jì)
（1）孔板式流量計(jì)基本原理當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差，流體流量越大，產(chǎn)生的壓差愈大，因而可依據(jù)此壓差來(lái)計(jì)算介質(zhì)流量。
（2）節(jié)流裝置的分類(lèi)及選用節(jié)流裝置按照用途分類(lèi)，可分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、低雷諾數(shù)裝置、臟污流用裝置、低壓損節(jié)流裝置、臨界流節(jié)流裝置和混相流節(jié)流裝置等六種。其中臟污流用裝置比較適合于煤氣流量檢測(cè)。臟污流裝置包括有園缺孔板、偏心孔板、楔形孔板等。園缺孔板可以避免標(biāo)準(zhǔn)孔板入口處積存臟物，水平安裝時(shí)，氣體中含有的固體污物可以順利通過(guò)；偏心孔板作用與園缺孔板相同，但其流出系數(shù)隨取壓口的位置而變化；楔形孔板同樣可以使氣體中的固體污物通過(guò)。由以上分析可知，被測(cè)量的煤氣介質(zhì)凈度不高的問(wèn)題，臟污流裝置的三種節(jié)流元件均可解決，但偏心孔板公稱(chēng)直徑范圍一般在DN50~DN350之間，而楔形孔板公稱(chēng)直徑僅在DN25~DN250范圍內(nèi)，若煤氣管徑合適，可以選用偏心孔板或楔形孔板。但若煤氣輸送管徑較大，則只有選擇園缺孔板，其公稱(chēng)管徑范圍在DN50~DN1500內(nèi)，只是其測(cè)量精度不高，但就煤氣站煤氣流量測(cè)量的性質(zhì)及作用看，已經(jīng)能夠滿足要求了。
2.2.2 彎管流量計(jì)
（1）彎管流量計(jì)基本原理彎管流量計(jì)的傳感器是一個(gè)具有確定幾何尺寸的彎頭，當(dāng)介質(zhì)流過(guò)彎頭時(shí)由于受到彎頭的束縛被迫作類(lèi)似的圓周運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生離心力，使處于彎管傳感器內(nèi)外兩側(cè)的取壓孔獲得一個(gè)與介質(zhì)流速平方成正比的差壓值，據(jù)此壓差衡算出被測(cè)介質(zhì)的流量。
（2）彎管流量計(jì)的分類(lèi)及選用彎管流量計(jì)根據(jù)其安裝形式分為L(zhǎng)型（九十度，彎頭位置安裝），Z型（直管段位置安裝）。進(jìn)一步可分為分體式和一體式。選用時(shí)根據(jù)煤氣介質(zhì)的特點(diǎn)，水平位置一般選用L型一體式。其他空間位置一般選用Z型一體式，以減少煤氣中的水分及臟污成分，對(duì)煤氣測(cè)量的影響。
（3）彎管流量計(jì)克服結(jié)疤和堵塞措施介質(zhì)贓污使流量傳感器取壓孔發(fā)生結(jié)疤、粘接、堵塞，同樣是彎管流量計(jì)在發(fā)生爐煤氣流量測(cè)量中面臨的棘手問(wèn)題。彎管傳感器在工作中所處的位置和其他的彎頭一樣，關(guān)于彎管傳感器的兩個(gè)取壓孔在特別臟污流體的作用下也會(huì)產(chǎn)生結(jié)疤和堵塞，其堵塞的部位一般在取壓孔的根部，因?yàn)?，從取壓孔到差壓變送器整個(gè)導(dǎo)壓管處于盲室的狀態(tài)，氣體在導(dǎo)壓管中是不流動(dòng)的，隨著差壓值的增減，氣體只是在導(dǎo)壓口附近作吞吐，煤氣介質(zhì)中的臟污物質(zhì)容易在導(dǎo)壓口附近積存而形成阻塞。在克服結(jié)疤和堵塞方面可以采取如下措施：
①在允許的范圍內(nèi)盡可能加大取壓孔的孔徑。
② 取壓孔連接的根部閥選擇三通旋塞閥，該閥門(mén)有一個(gè)工藝孔，便于對(duì)取壓孔進(jìn)行必要的疏通。
③ 定期用低壓蒸汽對(duì)取壓閥及取壓孔進(jìn)行吹掃、清洗，通過(guò)兩側(cè)取壓孔將低壓蒸汽吹入彎管傳感器，可以部分清洗傳感器對(duì)兩側(cè)面內(nèi)壁的結(jié)疤，在一定程度上改善彎管傳感器的工作狀態(tài)。④ 采用法蘭式安裝，當(dāng)彎管傳感器結(jié)疤、堵塞影響正常工作或是不能保證測(cè)量精度時(shí)，可以將彎管傳感器拆下清理。首先，彎管傳感器無(wú)任何插入件；其次，對(duì)于大孔徑的取壓孔，相對(duì)不太容易結(jié)疤和堵塞。所以，雖然在對(duì)發(fā)生爐煤氣測(cè)量過(guò)程中，結(jié)疤和堵塞是所有的流量測(cè)量裝置都不可避免面臨的問(wèn)題，但是，彎管傳感器的抗結(jié)疤能力相對(duì)較好。
3. 發(fā)生爐煤氣流量計(jì)的應(yīng)用國(guó)內(nèi)大多數(shù)選用孔板式流量計(jì)的發(fā)生爐煤氣站，其節(jié)流元件大多選用標(biāo)準(zhǔn)孔板，其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算數(shù)據(jù)成熟，其差壓式流量計(jì)不經(jīng)算定便可使用。但使用過(guò)程發(fā)現(xiàn)，初期運(yùn)行時(shí)問(wèn)題不大，運(yùn)行一段時(shí)間后，由于煤氣凈度不夠造成標(biāo)準(zhǔn)孔板表面太臟，致使儀表計(jì)量誤差增大。使用園缺孔板式流量計(jì)后，效果較好，計(jì)量顯示較為穩(wěn)定，維修次數(shù)明顯減少。但是因煤氣壓力一般不高，孔板流量計(jì)的壓力損失過(guò)大，是孔板流量計(jì)測(cè)量煤氣的致命缺點(diǎn)。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)選用彎管流量計(jì)的發(fā)生爐煤氣站越來(lái)越多，彎管流量計(jì)孔板式流量計(jì)用于發(fā)生爐煤氣流量檢測(cè)有諸多優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
（1）無(wú)附加阻力損失的節(jié)能型流量測(cè)量裝置。在彎管傳感器中沒(méi)有插入件或者節(jié)流件等流量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)和元件，我們將作為彎管傳感器的標(biāo)準(zhǔn)彎頭代替原來(lái)安裝在管道上的彎頭進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，不會(huì)造成流體的附加阻力損失。
（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流量傳感器維護(hù)工作量小，保證長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。
（3）直管段前5D后2D的較低要求，九十度及直管段安裝位置要求較為寬松，
（4）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)周期運(yùn)行，其穩(wěn)定性、靈敏度、準(zhǔn)確性不會(huì)發(fā)生明顯變化。結(jié)語(yǔ)煤氣站煤氣流量的檢測(cè)，雖然近幾年才開(kāi)始受到重視，但檢測(cè)儀表的選用卻很重要，選擇不當(dāng)，不但增加煤氣站的檢修工作量，而且計(jì)量不準(zhǔn)確會(huì)給企業(yè)以誤導(dǎo)，造成能源的浪費(fèi)。合理選擇煤氣流量計(jì)，對(duì)于企業(yè)能耗的控制至關(guān)重要，對(duì)于企業(yè)進(jìn)行節(jié)能降耗的技術(shù)改造及完善管理，具有重要的指導(dǎo)意義。