煤气流量测量方案分析对比

矿业，冶炼，石油，化工等行业中普遍和最重要的流量对象集中在水，蒸汽，煤气，空气，氮气，氧气等方面，不同的介质在流量中的问题各不相同，遇到的难点也不一样。煤气流量的测量被广泛认为是难度较大，问题较多的对象。

然而，煤气流量测量的准确性和稳定性又在工业生产过程的煤气能源消耗，成本核算，商务结算中扮演着至关重要的作用。所以选择合适的流量计用于煤气的测量是非常的关键。

煤气生产的特殊性决定了煤气管道容易产生杂质和沉积脏污结垢等，气体密度，湿度等给测量结果带来很大的误差

（1）煤气流量测量的特点

a.流体静压低、流速低，允许压损小，一般不允许用缩小管径的方法提高流速。

b.流体湿度高,有的测量对象还带少量水，在管道底部作分层流动。

c.有的测量对象氢含量高，流体密度小，用涡街流量计测量时，信号较弱。

d.煤气发生炉、焦炉等产出的煤气一般带焦油之类黏稠物，有的还带一定数量尘埃。

e.测量点位于压气机出口时，存在一定的流动脉动。

f.流体属易燃易爆介质，仪表有防爆要求。

g.从小到大各种管径都有。

h.最小流量与最大流量差异悬殊。

i.用于贸易结算的系统，计量精确度要求高；作为一般监视和过程控制的系统，精确度要求则低一些

（2）西安三联测控汇总了典型的煤气测量对流量计至少有如下几个要求：
1. 可测量较大管径的气体流量（300-2000mm）

2. 可测量低流速，低压力，低密度的气体流量

3. 必要的情况 可以在线清洁应对“结焦"现象

4. 应对介质组分变化对测量的影响

5. 没有压损

6. 量程比宽

三.下面我们依据测量的原理对几种流量计做如下总结：

（1）涡街流量计

原理：涡旋频率和流量

在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种漩涡称为卡门旋涡,在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比。

特点:压损小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度等参数的影响。

缺陷：

对流速有要求,低流速低于测量下限。产生挂料时,影响仪表精度，在线维护困难

（2）靶式流量计

原理：

当介质在管中流动时,因其动能通过阻流件(靶)时而产生的压差,并对阻流件有作用力,其作用力大小与介质流速的平方成正比,阻流件靶接受的作用F,经刚性连接的传递件(测杆)传至电容力传感器,电容力传感器产生电压信号输出。

缺陷：

靶式传感器与测量介质接触,受到工艺介质的腐蚀,造成传感器性能变化,测量数据失真。

即是利用流体流过发热物体时，发热物体的热量散失多少与流体的流量成一定比例关系。具体来说，该流量计的传感器有两只标准级的RTD，一只用来做热源，一只用来测量流体温度，流体流过时，两者之间的温度差与流量的大小成非线性关系，该仪表就可以把这种关系转换为测量流量信号的线性输出。

（3）热式质量流量计

 原理：利用流体流过发热物体时，发热物体的热量散失多少与流体的流量成一定比例关系。具体来说，传感器有两标准级的RTD，一用来做热源，一用来测量流体温度，流体流过时，两者之间的温度差与流量的大小成非线性关系，把这种关系转换为测量流量信号的线性输出。

缺陷：水分的和杂质对于测量准确性的干扰非常的大，测量准确性无法保证

（4）传统节流装置孔板、文丘里管流量计

原理：差压原理

管道内安置节流元件，管道内流体在通过该节流件时，在节流件前后将产生压力差。对于一定形状和尺寸的节流件、一定的测压位置和前后直管段、一定的流体参数情况下，节流件前后的差压△P与流量Q之间关系符合伯努利方程。通过测量差压值求得流量。

缺陷：流通介质受节流元件影响,有压损

 节流元件与测量介质接触,介质中的粉尘、颗粒等杂质会粘附在节流元件上。会造成流量计测压孔堵塞、节流件变形,严重的甚至造成流体不能在管道流通的恶劣情况。

（5）在线插拔加强型均速管、多点防堵测量装置

原理：插入式速度面积法差压原理

在线插拔：

工艺生产中残留的焦炉煤气中的焦油和粉尘和水直接进入煤气输送管道后极易使测量装置发生粘接和堵塞，形成“结焦"，使流量测量装置测量精度得不到保证。

所以选择在线插拔型插入式威力德尔塔巴、平托巴可以通过整体在线插拔装置实现在煤气系统不停产的情况下取出传感器，并对取出的传感器表面的结焦进行清洁，最后在不停产的情况下将传感器插回测量系统中，真正实现结焦环境中传感器的在线清洁，以保证测量的精确性