煤氣流量檢測技術(shù)的應(yīng)用

發(fā)布：2018-12-18 | 點(diǎn)擊：人次

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從熱風(fēng)爐煤氣支管流量檢測的現(xiàn)狀著手分析，從存在的問題、故障原因、解決措施三個(gè)方面詳細(xì)剖析，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，通過對熱風(fēng)爐煤氣支管流量計(jì)進(jìn)行換型改造，來提高煤氣流量計(jì)量檢測的精確率。

1、現(xiàn)狀概述

股份煉鐵廠5#、6#頂燃式熱風(fēng)爐系統(tǒng)分別于2005年7月~H2005年11月建成投產(chǎn)，采用俄羅斯卡魯金技術(shù)設(shè)計(jì)，各有3個(gè)熱風(fēng)爐爐體。5#、6#熱風(fēng)爐系統(tǒng)煤氣支管分別采用V形錐流量計(jì)、威力巴流量計(jì)測量煤氣流量。自2009年以來，由于V形錐流量計(jì)、威力巴流量計(jì)出現(xiàn)不同程度的堵塞，致使兩座熱風(fēng)爐煤氣支管流量無法準(zhǔn)確檢測，對熱風(fēng)爐以及高爐正常生產(chǎn)帶來了不利影響。

2、存在的問題及原因分析

股份煉鐵5#、6#熱風(fēng)爐在建造之時(shí)分別采用V形錐流量計(jì)、威力巴流量計(jì)測量熱風(fēng)爐煤氣支管流量，如圖1所示。兩座高爐投產(chǎn)已有近六年時(shí)間，由于煤氣支管內(nèi)煤氣水分大、雜質(zhì)多，極容易形成粘性物質(zhì)，經(jīng)常出現(xiàn)流量計(jì)阻塞故障的發(fā)生，使得煤氣流量測量不準(zhǔn)確，熱風(fēng)爐崗位工無法準(zhǔn)確控制煤氣與空氣流量比例，無法有效提高送風(fēng)溫度。

5#熱風(fēng)爐所采用的V錐流量計(jì)，通過上下法蘭連接在煤氣管道上，無法拆卸清理；6#熱風(fēng)爐所采用的威力巴流量計(jì)出現(xiàn)流量計(jì)堵塞故障后，需要從煤氣管道內(nèi)拔出流量計(jì)進(jìn)行清理，此過程煤氣管道內(nèi)煤氣泄漏嚴(yán)重，極易造成煤氣中毒事故，給現(xiàn)場維護(hù)人員帶來了非常重大的安全隱患。

3、煤氣流量檢測優(yōu)化支撐技術(shù)

鑒于以上煤氣流量檢測存在的問題，我們對此進(jìn)行了改造，利用高爐檢修和大修的機(jī)會(huì)，將兩座高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)的煤氣檢測流量計(jì)進(jìn)行換型，安裝使用畢托巴流量計(jì)。

3．1畢托巴流量計(jì)的工作原理。畢托巴流量計(jì)是采用皮托管原理提取流體流速（全壓一靜壓=動(dòng)壓）

再換算成流體體積流量與質(zhì)量流量的差壓式流量計(jì)。畢托巴流量計(jì)將探針插入管道，總壓孔對正流體的來流方向，靜壓孔對正流體的去流方向，通過高精度變送器取得總壓與靜壓之差即我們所要的差壓，根據(jù)差壓來計(jì)算流體的流量。

畢托巴流量傳感器可實(shí)現(xiàn)每臺(tái)探針都在高精度標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞上從Om／s的風(fēng)速到150m／s的吹風(fēng)標(biāo)定，測點(diǎn)在管道中心區(qū)，并把標(biāo)定的數(shù)據(jù)經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算得出探針的修正系數(shù)，從而使修正后探針提取的中心流速與管道內(nèi)各點(diǎn)流速的平均值形成對應(yīng)關(guān)系。管道內(nèi)各點(diǎn)流速的平均值與探針提取中心流速之間的關(guān)系是以清華大學(xué)幾十年的吹風(fēng)數(shù)據(jù)為依據(jù)的。

3.2畢托巴流量計(jì)自身獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。畢托巴流量傳感器從根本上解決了風(fēng)速測量波動(dòng)、防堵、耐磨等問題；通過在線疏通，解決了易掛垢介質(zhì)的流量計(jì)量，其測量準(zhǔn)確度較高。如測量流量、介質(zhì)范圍廣：耐高溫高壓；高精度、高節(jié)能、高可靠性；安裝簡便、便于維護(hù)等等。

4、煤氣流量計(jì)量檢測技術(shù)改造方案

在確定好使用新型的畢托巴流量計(jì)后，我們咨詢廠家，進(jìn)行了流量計(jì)的安裝與調(diào)試。

4．1確定畢托巴探針式流量計(jì)的安裝位置。5#熱風(fēng)爐在之前采用V形錐流量計(jì)，由于V形錐流量計(jì)長約2米，直接采用法蘭對接在煤支管上，平時(shí)正常檢修無法拆卸，并且下法蘭距離熱風(fēng)爐l4米平臺(tái)僅0．3米，因?yàn)関形錐流量計(jì)會(huì)對下方一定距離內(nèi)氣流產(chǎn)生影響，甚至產(chǎn)生渦流，因此無法在熱風(fēng)爐l4米平臺(tái)靠近V形錐下法蘭處安裝畢托巴探針式流量計(jì)。所以確定在熱風(fēng)爐7米平臺(tái)煤氣管道直管段出安裝，并且焊接了畢托巴流量計(jì)的安裝平臺(tái)。而6#熱風(fēng)爐在之前采用威力巴流量計(jì)，由于威力巴流量計(jì)也是從管道外部垂直插入煤氣支管，因此在拆除威力巴流量計(jì)并關(guān)閉一次閥后，在熱風(fēng)爐14米平臺(tái)煤氣支管直管段處安裝畢托巴流量計(jì)。

4.2 安裝畢托巴探針式流量計(jì)。防堵型畢托巴安裝時(shí)采用在垂直管道上從外部垂直插入式安裝方式，安裝方式有螺紋連接和法蘭連接等多種方式。采用法蘭連接安裝時(shí)，只需要在測量管道上鉆一個(gè)中50ram左右的插入孔，再將法蘭連接座定位焊接在管道上，zui后，按照要求將畢托巴插入管道中，通過螺栓與法蘭緊固即可。畢托巴流量計(jì)插入式探針結(jié)構(gòu)簡單，可以在線插拔。

4．3 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，確定清理方式。畢托巴流量計(jì)插入式探針結(jié)構(gòu)簡單，可以在線插拔，當(dāng)測量焦?fàn)t煤氣等臟污介質(zhì)時(shí)，只要將一次閥關(guān)閉，可以隨時(shí)拔出清洗，維護(hù)方便。并且由于煤氣支管管徑為對中1500mm，可以加裝氮?dú)夥创笛b置。

兩根氮?dú)獯祾吖芊謩e連接到畢托巴流量計(jì)正負(fù)壓吹掃閥門，當(dāng)流量計(jì)出現(xiàn)不通暢需要清理時(shí)，需將變送器閥門關(guān)閉，關(guān)閉畢托巴流量計(jì)兩個(gè)取壓閥，打開兩個(gè)氮?dú)獯祾唛y即可。

結(jié)論

自畢托巴流量計(jì)在兩座熱風(fēng)爐應(yīng)用以來，熱風(fēng)爐流量檢測的故障率明顯減少了，而且能夠更加準(zhǔn)確檢測熱風(fēng)爐煤氣支管流量，熱風(fēng)爐操作工能夠準(zhǔn)確的檢測和控制熱風(fēng)爐煤氣支管與空氣支管流量的配比，從而使熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度得到提高，風(fēng)溫由改造前的1230℃提高到1260~C（如圖2所示），在提高風(fēng)溫的同時(shí)，降低了高爐的焦比，真正做到了降本增效。

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