简论高炉毕托巴流量计在宣钢高炉煤气计量中运用

论文导读：
摘要：本文从对传统孔板流量计和毕托巴流量计的比较入手，简单介绍了毕托巴流量计的结构、原理及特点，并通过其在宣钢高炉煤气计量中的应用列举了毕托巴流量计的优点。
关键词：宣钢 高炉煤气计量 毕托巴流量计
1007-9416（2013）06-0113-01
1 概述
高炉煤气是包括宣钢在内的所有长流程钢铁企业的重要附属产品和燃料气体；它是由炼铁高炉产生的，高炉煤气计量装置的优劣程度直接影响工艺操作，而且对降低成本、提高效益方面起关键作用。同时由于钢铁企业连续生产的特点，其产品高炉煤气产生设备和输送管线停产机会少，这些给高炉煤气的测量和流量装置的维护造成很大的困难。因此高炉煤气测量技在流量测量领域中是一个难题。
毕托巴流量计作为一种技术先进的计量工具，他在工业领的应用非常广泛，适用的流体种类繁多，几乎囊括了所有较为洁净的流动介质。特别是与之配套数据采集、传输以及控制系统的应用，极大的方便了工业企业对于流体的实际计量工作，下文对毕托巴流量计及其应用进行详细介绍。
2 高炉煤气计量现状
目前，宣钢在用的高炉煤气计量装置大约有45套左右，其中有大概10套左右由于时间长等因素存在计量不准确的问题；另外，约有10套左右的重点耗能设备、生产线没有安装计量装置，这给公司高炉煤气平衡方案制定带来很大不便。
目前，包括宣钢在内的国内钢铁行业在高炉煤气流量测量上，大量使用的是孔板流量计。众所周知，孔板流量计技术较为成熟，但其存在很多缺陷：因此我们在宣钢能源管控中心项目实施中，大量采用毕托巴流量计，效果较好。以下我们将从其结构原源于：论文摘要范文www.7ctime.com
理和特点入手加以分析。
3 毕托巴流量计的结构原理及特点

3.1 工作原理

毕托巴流量计是由智能探针式流量计演化而来，根据皮托管原理来测定传输介质管道的中心流速，其基本原理就是通过提取管道中心的流体流速，利用差压公式（全压-静压=动压），将提取到的流体流速换算到流体的体积或者质量流量的计量计。

3.2 系统结构

毕托巴流量计发热探针位于管道的中心位置，全压孔与流体来流的方向对正，静压孔与流体的去流方向对正，管道的实际压力就等于全压孔与静压孔的压力差。标准压差由探针的风洞给定曲线上取得，然后就可以根据标准压差进而计算流体的实际流量。流量计的压力变送单元以及热电阻测温单元分别测得流体的压力及温度。汇总后输出到流量计算仪或者DCS系统，通过流量计算仪或者DCS系统解析流量方程，同时根据标准压差、压力、温度等信号对计算结果进行修正补偿，从而得到准确的流量参数，并通过数显系统将计算结果显出出来。

3.3 性能特点

（1）毕托巴流量计其探针测试点在管道的中心位置，其标准风洞的风速可达0～150米每秒，通过计算得出探针需要的修正补偿系数，这样就能实现管道中心点的流速与其余所有个点测定的流速平均值对应。（2）流量计算过程中采用分段修正的方法，对测的的数据进行修正补偿，在压差变送器的输出范围内，将直流电信号分解成几个不同的补偿区间，每个区间制定不同的修正系数，从而能使测量结果在全部输出范围能都得到准确的修正，保证了其精度的连续性。（3）先进的数据库，数据库经过多年的完善，基本涵盖了对各种介质、压力以及温度的补偿修正系数，可以根据实际管道情况构建相应的数学模型，对数据进行精确的修正补偿，得到准确的流量计量结果。
4 流量计配套的监控系统介绍
毕托巴流量计具备可以在远距离传输的RS-485通讯接口，具备上限下限流量报警以及小信号拾取功能，仪表使用了E2PROM的先进存储技术，可以实现内部数据的永久保存。同时在设计时候采用了微功耗双电源设计。从而实现了智能一体化，能向控制终端传输瞬时的煤气流量和累计流量；方便了值班人员在远程对煤气流量进行监控。
流量计数据监控系统广泛应用在多个采集点煤气流量实时数据的远程自动采集，对工作现场的适应性很强，尤其在宣钢目前煤气管网上流量采集节点分散并且现场工作环境复杂的具体情况，该系统具有很强的实际应用能力，能够将各个数据采集点的数据自动远程传输。同时系统具有良好的兼容性以及可扩展能力，对于日后增加采集接点以及检修维护工作提供了很好的便捷性。
远程监控系统还具有良好的人机界面，当数据被采集论文导读：其具备远程通讯以及网络传输功能，可以非常方便的将仪表接入集中管理系统。参考文献焦志平，高新彦，付增伟.毕托巴流量计在煤气计量中的应用.2012，（05）.节能案例研究，国家经贸委节能信息传播中心发布.设备管理与维修.2003，（07）.上一页12
至远端计算机后，系统对数据进行归档、分析、存储，可以在远端计算机上对每个煤气采集节点的工况参数进行在线设置，操作非常便捷，易于值班人员掌握。
5 毕托巴流量计在宣钢的应用
2012年12月和2013年3月，宣钢在原料场解冻库、2#高炉热风炉、4#锅炉和6#锅炉共安装5套毕托巴流量计；通过几个月的试运行，公司计量主管部门与动力厂均认为计量数据准确可靠，且流量计在线安装方便，符合宣钢高炉煤气计量改造的要求。
通过安装和试用，其优点体现在以下几个方面：（1）节能效果明显，作为一次测量元件的智能探针其制作材料选择直径20mm的不锈钢，在截面积很小的管道中也不会产生压力的损失，与原先广泛采用的孔板节流装置相比，节能效果明显，仪器本身运行成本很低。（2）可靠性能好，毕托巴流量计在测量过程中，其内部倒压管中没有介质流动，这就阻隔了杂物的进入，使其测试的精度能够长期保持在良好的水平。（3）安装环境不必局限在直管段，通过设计单位多年对各种安装环境下数据库的不断修改开发，数据库已经涵盖了多种弯管段以及多倍管径的情况，即使将流量计安装在现场弯管段，也能够得到高精度的测量结果。（4）与之配套的二次仪表具备智能化，毕托巴流量计在开发的过程中对与之配套的智能化二次仪表非常重视，不仅仅能显示各项流体参数，同时其具备远程通讯以及网络传输功能，可以非常方便的将仪表接入集中管理系统。
参考文献
焦志平，高新彦，付增伟.毕托巴流量计在煤气计量中的应用[J].2012，（05）.
节能案例研究，国家经贸委节能信息传播中心发布.设备管理与维修[J].2003，（07）.