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几种测量瓦斯气方法的优缺点分析

1)“温度+阀位”监控起到了定性监控排放的作用, 但是当瓦斯组份没有发生变化时,流量变化不能引起温度变化,这部分监控效果体现不出来。同时对于持续地排放由于没有流量指示,无法对降低排放提供帮助。这种方法只能定性分析瓦斯气的排放情况。

2)热质流量计反应灵敏,有利于依靠流量变化趋势判断装置排放情况。

优点:直接测量气体的质量流量,不因压力、温度波动而失准;反应灵敏,可实现大口径小流量的测量;无可动部件,安装维护都比较简单,安装时注意流体方向应与热质式质量流量计方向一致;压损小可忽略;量程比宽; 流量测量的大允许误差可高达±0.5%。

缺点:对于采用恒定加热功率,测量温度差法的热式质量流量计,由于瓦斯气含有水分或带液,容易在加热探头上凝结,△T的误差将直接带来计量结果的误差,影响准确度,且瓦斯气中的污垢容易附着在传感器的表面,使之热传导性能变差而导致计量不准;对于采用恒温差法的热式质量流量计,必须提高加热功率,以达到以前的加热温度。因此,容易导致电加热回路断路,仪表故障率较高。

3)火炬气超声波流量计不仅能测量瓦斯流量,而且可以测量分子量,对分析确定瓦斯的组分,确定瓦斯具体装置来源有帮助。由于计量瓦斯气的超声波流量计绝大部分是进口产品,所以价格比较高。由于原理技术要求的原因,对安装条件要求比较高,二次检测难度大,服务费用相对高一些。

4)体积式流量计测量瓦斯气,由于瓦斯气密度变化较大,如果没有很好的密度补偿措施,其测得的质量流量准确度比较低,可用于依靠流量变化趋势判断装置的瓦斯气排放情况。

5)毕托巴流量计测量火炬气系统方案,是近几年计量技术发展才实现的。采用在线密度计与毕托巴流量计相结合的测量方式,可以准确测量瓦斯气的质量流量。火炬气毕托巴流量计是国产品牌,与同准确度的测量瓦斯气流量计相比,价廉物美[3]。

4火炬消烟蒸汽计量方式

火炬气在炼化装置中燃烧后会生成烟灰,火炬冒黑烟将严重污染环境。为此,可加入蒸汽或空气来保证火炬气充分燃烧,消除烟灰与飞尘。因此,对如何提高火炬消烟蒸汽测量的准确性和可靠性,具有十分重要的实用价值。

4.1消烟蒸汽的计量难点

某炼化企业100万吨/年乙烯工程火炬气系统,火炬使用的是1.6MPa等级蒸汽,用汽有两个用途:消烟(高架火炬与地面火炬)与伴热(各管线、仪表、罐、液位计等)。高架火炬量程是220t/h,地面火炬量程是50t/h,流量计量程是按事故状态下用量98t/h(高架火炬)、50t/h(地面火炬)设计的。

火炬气通常分为正常生产时排放和非正常生产时的排放。在正常生产时排放气流量非常小、流速非常低,消烟蒸汽(助燃蒸汽)流量0.5t/h,相应流速非常低,V≤1m/s;火炬气在非正常排放时消烟蒸汽的流量会增加到470多倍,相应流速达50m/s。因此,准确测量难度非 常大[4]。具体数据详见表1。

根据表1中数据,蒸汽测量仪表必须同时满足以下条

件:

① 必须有大于1: 470的流量量程比,以满足不同流量的计量要求。

② 流量计必须长时间稳定、准确地在低流速(V≤ 1m/s)下测量。

③ 在非正常排放时,蒸汽流速会对传感器产生一定的冲击,流量传感器必须保证相应结构强度,保证安全稳定计量。

4.2消烟蒸汽流量计测量方法

毕托巴消烟蒸汽流量计采用飞机空速管的测量原理。直接测量管道内介质流速。目前已能测量气体流速V>6 倍音速(6×340m/s(音速)=2040m/s),也可测气体 V≥0.3m/s时的低流速。气体流速量程比可达1:2000,完 全可满足消烟蒸汽排放的宽量程比特殊测量需求。测量元件专门设计,传感器探头取压斜面等角对称设计,是下端的流动压力传导到取压孔,辅助增大传感器差压,后需经过高精度风洞逐点标定修正,可以稳定准确测量V≥0.3m/s的流体速度。对于宽量程工况进行多台差压变送器并联组合,选用3台差压变送器,两台大量程的差压变送器和一台微差压变送器,经在流量标准装置实验验证,通支撑,才能为企业排污税征收提供有力数据依据,才能为赢得碧水蓝天、金山银山做出贡献。

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