焦炉煤气测量

焦炉煤气计量使用哪种流量计？焦炉煤气介质的不稳定性会导致流量计测量出现问题。请继续阅读。

在此之前，焦炉煤气通常使用V型锥流量计进行测量。今天，我们将对比分析气体超声波流量计、热式流量计和靶式流量计的特性及经济性，并探讨这些流量计在焦炉煤气测量中的应用。

什么是焦炉煤气？

焦炉煤气是冶金企业的重要产品和消耗品。它具有高热值，广泛应用于炼钢、轧钢、发电等生产的加热过程中。其消耗量直接反映了各单位能耗指标的完成情况。

因此，焦炉煤气流量的测量一直是能源计量领域的研究重点。

然而，焦炉煤气本身流量低、密度低，且含有焦油、水、工业萘、氨、硫化物等杂质。因此，焦炉煤气的流量测量是能源计量领域的一大难题。

特色焦炉煤气流量计测量

焦炉煤气计量面临的挑战

1. 焦炉煤气中的杂质会造成堵塞。
2. 焦炉煤气流体本身的工作条件不稳定。
3. 焦炉煤气具有强腐蚀性，会导致阀门严重损坏和密封不严。少量低流量气体在管道内畅通无阻地流动，影响整个系统的数据平衡。
4. 焦炉一旦投入生产，难以停止生产，导致安装和拆卸不便。

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案例：六安集团焦炉煤气计量点分析

焦炉计量点主要集中在风机出口、回气管道、储气罐进出口以及外部供气管道。

上述管道已使用多年，管道内存在积尘现象，特别是风机出口和回气管道的积尘情况尤为严重。

此外，上述计量点的 流量 和压力均较低，煤气中含有焦油和萘，其成分会因煤粉配比的变化以及管道内水蒸气的冷凝而发生变化。

因此，计量点对计量仪器的要求如下：

1. 测量仪器必须不受气体成分（密度）的影响。
2. 该测量仪器能够适应焦炉煤气低流量、低压的测量特性。
3. 具有防污性能，且测量不受气体中焦油和萘的影响。
4. 在测量过程中，该测量仪器能够消除管道灰尘对测量结果的影响。
5. 可在线搭建，无需中断气流即可安装。

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超声波流量计、智能靶式流量计和热式流量计的特性比较

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现场计量点介质特性分析

1.污垢的影响

焦炉煤气中含有焦油、萘等杂质。这些杂质会附着在管道和计量仪器上。

杂质会附着在超声波流量计的探头上。这不会影响测量精度，只会降低超声波的强度。根据超声波流量计的使用经验，即使探头上附着1厘米厚的焦油，仍然可以正常工作。因此，为了保证超声波流量计的正常运行，需要定期（通常每三个月）取出探头进行清洗。

焦油和萘附着在热式流量计的温度测量元件上，会直接导致温度测量数据失真。因此，测量性能表现为流量数据异常增大。解决方法是定期清洗，但由于附着过程是渐进的，因此流量计的数据也会逐渐增大。

焦油和萘会附着在靶式流量计的靶板上，导致指示值异常增大。解决方法是定期清洗。然而，这种附着过程是渐进的，流量计的数据会不断增大。

比较三种流量计，只有超声波流量计不受焦炉煤气污染的影响。

2.成分影响

焦炉煤气的成分并非固定值，而是随煤粉掺混比例的变化而变化。同时，煤气中的水蒸气含量也并非固定值，而是随外部温度和管道温度的变化而变化。

超声波流量计直接测量煤气的流量，其测量和计算公式与煤气成分无关。

靶式流量计是 差压式 流量计，其测量和计算公式与煤气成分密切相关，测量结果会受到煤气成分的影响。

热式流量计属于 质量 流量计，其测量和计算公式与气体成分密切相关，测量结果会受到气体成分的影响。

以及，采用数字气体质量流量计的工业气体测量

3.安装同心度要求

由于 流量计是在线安装 的，因此现场安装方法对测量仪器的要求很高。

超声波流量计安装中最重要的是探头的定心，探头安装在现场的阀门短节上。流量计配有可微调的调节螺钉，确保现场安装完全居中。同时，超声波流量计只需安装在中心轴线上，无需考虑管道底部灰尘对管道中心轴线的影响。

由于 靶式流量计的工作原理和产品结构，靶板需要安装在管道横截面的中心位置。由于管道底部积尘，同心安装极其困难。因此，目标流量计不适用于底部积尘的管道。

热式 流量计 由于其产品结构和工作原理，需要安装在管道横截面的中心位置。由于管道底部积尘，同心安装极其困难。因此，热式流量计 不适用于底部积尘的管道。

4.管道积尘的影响

Sino-Inst 长期从事超声波流量计的现场安装工作，积累了一套完整的管道积尘横截面计算和测量方法，能够最大限度地降低管道积尘对测量的影响，有效避免管道积尘对气体超声波流量的干扰。

延伸阅读：V型锥流量计的应用

运用成本效益分析

1.一次性投资

由于这是一个改造项目，气体超声波流量计宽量程比的特点无法充分发挥。就一次性投资而言，气体超声波流量计高于靶式流量计和热式流量计。

2.长期运行成本

由于流量计需要长期运行，会产生以下方面的成本：设备维护成本、校准成本、更换零件成本和操作人员人工成本。

(1) 设备维护费用
由于超声波流量计是免维护仪器，日常维护工作仅需定期清洁探头。热式流量计和靶式流量计的维护难度和频率均高于超声波流量计，需要频繁维护。因此，后者的维护成本远高于前者。

(2) 日常维护
由于靶板在使用过程中容易变形或卡住，需要频繁更换，这增加了成本。超声波流量计无需更换部件，探头可在带压状态下更换，清洗后其他部件基本无需更换。

(3) 泵送成本
由于 焦炉煤气压力低、流量小，靶式流量计需要较大的靶板，导致流量计压降较大，增加了压缩机的负荷。多年的实践证明，运行成本会随着压降的增加而增加，泵送成本也是一笔不小的开支。

(4) 人工成本
操作人员的人工成本。靶式流量计的日常维护成本相对较高，人工成本也较高。超声波流量计无需人工值守，基本不需要维护。因此，超声波流量计的运行维护成本远低于靶式流量计。

3.管理效益

由于 气体超声波流量计的测量特性，它能够在焦炉煤气介质中长时间保持良好的测量精度和稳定性。因此，它可以为焦化企业焦炉的日常生产管理和调度提供依据，提高煤气综合利用水平，减少煤气排放和燃烧，从而极大地帮助企业节能减排，显著提升整体效益。

尤其是在现有的焦炉煤气制 天然气 项目中，精确的测量能够有效提升企业的管理水平，提高焦炉煤气的综合利用效率，降低成本，提高效率。

备注：

1. 江苏沙钢集团将气体超声波流量计列为气体测量的唯一选择仪器。目前，该集团已在煤气领域应用了50余台气体超声波流量计。自2013年起，公司已对焦炉煤气、转炉煤气和 高炉煤气 实施能源管理。此后，不仅提高了煤气的综合利用效率，也提高了焦炉的生产效率。年煤气排放率也得到了有效控制，每年直接经济效益超过4000万元。
2. 山东维教学城新能源公司在其焦炉煤气制天然气项目中，将气体超声波流量计作为焦炉煤气的唯一测量仪器纳入设计选型。

综上所述，气体超声波流量计虽然一次性投资较大，但长期运行成本低，管理效益远大于设备投资。

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KimGuo11

吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。

在其职业生涯中，吴鹏参与了许多国内外工程项目。他最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。