如何提高出厂煤气量的准确计量 天津市第二煤气厂肩负着天津市约34万煤气用户的供气任务,日供气量达6O万m3.作为贸易结算用的出厂煤气计量系统的准确与否直接关系到企业的经济效益.为此,二煤气厂在这套计量系统上投入了大量的人力、物力.力图不断提高出厂煤气量的准确计量. 一、出厂煤气流量计量的方法 焦炉煤气流量是流体工况（温度、差压、静压和组分）的函数,当充满圆管的单相流体流经在管道内部安装的节流装置时,流束将在节流处形成局部收缩,使流速增大,静压力降低,于是在节流件前后产生压力差.其中用于贸易结算的计量系统执行国家标准GB/T17167.对于高精度地测量煤气管线中的绝对压力、差压来说,传感器的选型、安装至关重要.其测量原理基于流体流动的节流原理,公式: 式中:qv— 流体的体积流量（m3/h） α— 工作状态下的实际流量系数 ε— 流束膨胀系数,对于不可压缩流体 ε=1;对于可压缩流体ε<1. d— 节流件工作状态下的开孔直径（m） ρ1— 节流件上游侧工作状态下的流体密度（Kg/m3） △P— 节流件上下游侧压力之差（△P= P1- P2）（Pa） 从公式中不难看出流体流经节流装置时产生的压力差与流量有关,它是由节流装置（包括节流件、取压装置、导压管）和差压变送器及其显示仪表三部分组成.（图一） 二、出厂煤气流量系统存在的问题 从1987年建厂初期至1999年,二煤气厂外供煤气量较大,压送站开3台压缩机供气.供气量是32000m3/h.仪表量程范围0~32000m3/h,精度0.5级.近几年来,随着天然气的置换,外供煤气量逐渐减少.压缩机的开机台数也由3台减至2台到目前1台,外供煤气流量表也由原两套仪表减至一套仪表运行.而且气量也减至12000m3/h.加之原差压变送器运行12年精度等级也有所降低.因此,我厂为了保证出厂煤气量的计量准确,对差压变送器进行了更换,换上了较先进的霍尼韦尔微差压变送器.霍尼韦尔微差压变送器是ST3000系列全智能变送器,它可以满足高速发展的工业过程自动化控制要求,其精度可以满足高速发展的集散控制（DCS）系统的应用要求.此表的测量原理为差压通过隔离膜片（316LSS）、封入液传到位于膜盒内的传感器上（复合传感器）,引起传感器的电阻值相应地变化.此阻值的变化由形成于传感器芯片上的惠斯登电桥输出.更换变送器以后,给出厂煤气流量系统带来了许多优点: 1.宽量程比; 2.维护量低; 3.高稳定性、重复性; 4.高精度0.1%; 5.高可靠性; 6.完善的自诊断功能; 7.过程组态. 霍尼韦尔微差压变送器安装运行一段时间后,效果很好.但随着秋冬季节气温的变化,煤气中的含水量也忽大忽小,由此,测量数据又产生了误差.这个误差经过仪表测量与开机1台时的实际值进行计算得出: 绝对误差约≥+200m3/h 相对误差约≥（12200-12000）÷36000*100% =0.56% 这个值超过了允许误差0.1%的要求.在对这个误差进行分析后又与压缩机开停进行实验,得出此误差是零点漂移产生的.变送器的模拟输出信号是4~20mA.零点电流值4mA.当产生零漂后,标准零点加上漂移后的电流值就是4.10mA. 三、解决问题的办法 出现零点漂移现象后,首先怀疑取压阀,导压管处是否有漏的地方,经用抹肥皂水查漏后,证明无泄露.其二,对单台表,测控系统用标准器进行校准.达到测量标准,排除了仪表本身的故障.完成上述检查后又针对一些设备原因采取了如下几项措施: 1.增加保温伴热装置,避免气温降低时取压管内存冷凝水. 2.更换所有取压管线,克服取压管线缩径问题. 3.更换电源屏蔽电缆,克服外界磁场干扰. 以上方法实施后,零点漂移的现象仍未彻底解决.于是,我们又采取了对差压变送器进行解体分析.仔细观察膜盒表面变化情况,经过反复观测实验,终于发现了在膜盒上附着一些水、萘的混合物,这些萘、水混合物使高精度的变送器出现了零点漂移.又进一步分析得出这些水滴是由于原差压变送器的安装方式造成的（图二）,这种安装方式是被测流体为清洁干气体或流量较大并且相对稳定时采用的安装方式.随着气量减少,气体含水量增加,仪表精度等级提高,这种安装方式就会使仪表的测量精度产生较大的误差.从现场反馈信息来看,实际情况有时会有微量水滴进入变送器的高低压室.变送器差压范围较低时,此微量水滴引起了仪表零点的明显漂移.霍尼韦尔差压变送器排放口无法将高低差压室内的凝液排净,最后只得将变送器拆下,将凝液从信号输入口中倾倒出来.高低压室内积液现象,经进一步分析应该是变送器上方的一段管路由于环境温度变化将信号管中的水蒸气冷凝而沿着信号管往下流入高低压室.找出原因后,对差压变送器的安装方式进行了改造,为防止冷凝液流入高低压室最简单易行的方法是消除变送器上方的一段信号管路,将信号管路从下方引入变送器如（图三）,这样,即使高低压室内存微量冷凝液,也能依靠其自身重力沿着管路自动流回母管或沉降器,实践证明,这一方法是有效的. 四、二种安装方式的比较 从（图二）、（图三）可以很明显看出安装方式的不同: （1）现差压变送器在管道上方,并且装有冷凝器.使取压管路中的水、萘混合物先流回测量管道,残余的又通过冷凝器进行二次沉降,达到了气体净化作用. （2）比原安装方式降低了维护量.原来需要经常进行排污,拆表清洗膜盒,现安装方式基本没有维护量. （3）原差压变送器在管道下方,取压管道上没有冷凝器.所以水、萘等混合物很容易顺着取压管线流到测量管路中,水、萘就存积在测量室中. 五 结论 通过上述安装方式彻底解决了差压变送器零点漂移的难题,保证了出厂煤气流量系统计量准确.运行两年来仪表除定期强检外,未做过任何检修.改造后的出厂煤气流量系统效果很好,达到了保证供气,计量准确的目的.适合于在煤气厂、供气单位推广.电磁流量计,压力变送器,新型靶式流量计,超声波流量计,涡街流量计,涡轮流量计,热电偶.