质量流量计在煤焦化中d应用
煤气净化是将焦炉送来的荒煤气经过洗涤、脱酸蒸氨、脱苯等一系列工序变成相对纯净的精制煤气,再出厂送至煤气站或终端用户。
净化后的精制煤气中含有CO、O2、N2、H2等多种成分,每种成分的含量与工艺过程的控制有关,各工艺系统不尽相同。流量计计量单位通常采用体积流量和质量流量两种。其中 质量流量计 ,采用公制KG/HR作为计量单位,采集到的数据传送到DCS系统中央控制室集中管理。质量流量计是一种用于各类气体测量的热扩散式 质量流量计 。它由一个流量元件、一个流量变送器和一个封装组成。对于小口径过程管线,一般使用在线式流量元件;对于大于40mm的大口径过程管线,一般使用插入式流量元件。流量元件的过程连接方式、流量变送器的输入电源、输出信号标定以及封装和安装方式均有多种方案供用户选择。
1、安装
A、确认流量元件的安装位置
出厂煤气管道架设在管廊架顶层,标高+7500mm,管外径1220mm,管材质为Q235炭钢。 质量流量计 要求流量元件上游至少留出20倍管径(过程管线)的直管段;下游留出10倍管径的直管段。流量元件插入过程管线,过中心线0.5inch(12.7mm),且与管线横截面在同一平面上。FCI建议流量元件竖直或水平安装在过程管线中。
考虑到过程气体中可能含有水分甚至少量焦油等液体聚集到RTD上,再成珠状物滴下,带走部分热量影响两RTD上的温度差,从而影响到测量精度。我们采取将流量元件安装在过程管线与水平线夹角45°斜向上的位置。当有液体滞留在RTD上时,会迅速沿着RTD向下散开,不至于聚集成珠状物滴下而带走热量。
B、过程连接头安装
过程连接头为304不锈钢,成环柱状。必须保证过程连接头上底面S与工艺管线轴线和L1所在平面平行,才能确保流量元件自过程连接头插入过程管线后,过横截面圆心,且与横截面平行。
C、流量元件的安装
a、计算出管道外径的1/2,加上0.5inch,在流量元件探杆上标出这一长度(自RTD端部)。
b、将流量元件紧固件插入过程接头,按ANSIB16.5力矩规格拧紧,并使用适当密剂。测量过程接头和拧紧的紧固件整体高出管道的尺寸,在**个标记上标出这个长度。
c、插入流量元件,调整其位置,使紧固件上平面,这样就使流量元件超过管道中心线0.5inch;同时使流量箭头的小平面于过程介质流动方向平行(±1°),并使箭头指向过程介质的流动方向。
d、确认以上3步骤无误(因金属套环在拧紧后以锯齿状卡入流量元件探杆中,流量元件便不能作任何调整),用扳手卡住紧固件,件紧固件螺栓拧紧后再拧1.25圈,这样,流量元件就密封固定安装到位了。
2、接线
A、 质量流量计 用户手册设备说明以及接线图均注明电源可用24VDC或220VAC,分别提供一种接线端子。可拆开变送器封装后发现:接线端子旁注明ACONLY,故输入电源只能使用220VAC。
B、ESD警告
流量变送器包含静电释放(ESD)敏感装置,在打开封装或处理电子线路板装置时,需要使用标准ESD警告:使用带有接地的兆欧电阻器,或腕带,或膝带,使产生高静电的物品如非ESD允许的塑料、胶带和包装塑料等远离设备。
C、接地与屏蔽
出于**因素的考虑,ST98特别要求220VAC电源采用三线制,其中一根接地线必须连接到流量变送器接线端子排的接地终端。
因传统4~20mA的I/O产品对变频驱动设备等产生的高频噪声干扰较为敏感,且现场的电气高频噪声污染较为严重。避免仪表信号传输回路遭受干扰,对输出信号电缆采用屏蔽电缆,且屏蔽层在靠近变送器一端接地,DCS机柜一端包裹保护起来(另外,控制系统机柜组的交流电源接地、直流电源接地、电缆屏蔽层接地和机柜接地在柜内保持彼此分离,并且接地网与工厂防雷接地网等相对独立)。
3、调试
使用ST98流量变送器提供的一个RJ-12通讯串口,可与FCI的FC88通讯器和PC机DB-9或DB-25接口进行通讯,用于对流量变送器进行参数设定或修改,调试过程中需要注意如下几个容易出错的问题。
A、流量计输出数据和DCS操作站显示的数据计量单位要统一,如SCFM或NCMH、LB/HR或KG/HR。
B、流量计输出数据标定和DCS控制系统接受数据标定要一致,如4~20mA、0~20mA、1~5VDC、0~5VDC或0~10CDC。
C、流量计的电子部分使用常数作为拟合曲线参数,用于显示流量值。此常数由4节组成,根据用户提供的过程介质中各种成分(如精制煤气中的CO、O2、N2、H2等)含量百分比等相关参数计算得出。流量计生产商在设备出厂前一般都将此常数固化在EEPROM中,用户不能修改。用户提供的这些参数都来自于设计单位的设计理论值,因此与现场实际参数有一定的偏差。因此, 流量计 在实际应用中会出现较大的误差,马钢煤焦化公司的此类流量计均因此出现了严重偏差。
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