目前，許多從事機械、冶金、建材、陶瓷行業(yè)的企業(yè)，大多都建有自己的煤氣站，產(chǎn)出的煤氣供其加熱或燒制產(chǎn)品燃用。煤氣站中針對煤氣的熱工測量儀表較多，其中煤氣溫度和壓力的檢測一直備受設(shè)計單位及建站企業(yè)的重視，因為這兩項指標直接關(guān)系系列煤氣發(fā)生爐爐況的控制和煤氣的質(zhì)量。近幾年，由于市場經(jīng)濟的沖擊，各企業(yè)紛紛開始注意降低能耗，***大限度地減少其產(chǎn)出成本，于是煤氣流量的檢測也開始受到同樣的重視。企業(yè)通過對煤氣流量的計量，核算出生產(chǎn)單位體積煤氣所消耗的燃料、原料和動力量，從而估算出煤氣生產(chǎn)成本，以便進行經(jīng)濟核算。用氣單位、部門的煤氣計量控制，燃氣成本核算，同樣達到了控制成本，節(jié)能降耗的目的。

 1. 發(fā)生爐煤氣流量檢測的特點及對其測量儀表的相應(yīng)要求

首先，煤氣中含有一定的雜質(zhì)及凈度不穩(wěn)定。發(fā)生爐生產(chǎn)出的煤氣為熱臟煤氣，必須經(jīng)過一系列的冷卻及凈化工序，才能成為較為潔凈的冷煤氣，加壓外供。而冷煤氣中仍含有一定量的油、塵及水汽，而且一旦煤氣凈化工序出現(xiàn)問題，影響其凈化效果，則煤氣凈度便會下降。這就要求其流量測量儀表對臟污流的敏感程度不高為好。

其次，一般煤氣站煤氣的輸送管管徑較粗，其直徑大多都在DN500mm以上，這就要求其測量儀表必須滿足大管徑測量的要求。

另外，煤氣屬于易燃易爆有毒氣體，其輸送管道和各連接件處要求密封嚴格，所以要求所選儀表便于維護，盡量避免較頻繁的折裝維修。

更為重要的是煤氣輸送有一定的安全流速限制，這樣造成煤氣流速低，同時煤氣介質(zhì)臟污，造成煤氣測量的極高難度。

2.  煤氣流量測量儀表的選擇

2.1儀表選擇原則

（1）針對煤氣站煤氣的特點，所選儀表應(yīng)滿足其基本測量要求。

（2）煤氣站煤氣流量的檢測主要是提供企業(yè)一個成本估算的依據(jù)，所選儀表精度無需太高。

2.2儀表的分析比較和選擇

目前工業(yè)上常用的流量測量儀表有差壓式流量計、速度式流量計、容積式流量計及其它一些如渦街流量計等。容積式流量計一般用于液體流量的測量，不適于煤氣測量；速度式流量計一般要求安裝于輸送液體的豎直管段上，而且僅適于管道通徑不可過大的場合，這一點也不符合煤氣站煤氣流量測量要求；而渦街式流量計用于小通徑管道煤氣測量還可以，但就一般煤氣站大通管道煤氣的測量便顯得經(jīng)濟性較差。至今煤氣站的煤氣流量測量儀表大多選用差壓式流量計， 其中孔板式流量計較為普及，近幾年，隨著彎管流量計技術(shù)的日益完善和成熟，在大量實際應(yīng)用中，彎管流量計在發(fā)生爐煤氣流量檢測中顯示出了其特有的一些優(yōu)勢。

  2.2.1 孔板式流量計

 （1）孔板式流量計基本原理

當充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差，流體流量越大，產(chǎn)生的壓差愈大，因而可依據(jù)此壓差來計算介質(zhì)流量。

 （2）節(jié)流裝置的分類及選用

節(jié)流裝置按照用途分類，可分為標準節(jié)流裝置、低雷諾數(shù)裝置、臟污流用裝置、低壓損節(jié)流裝置、臨界流節(jié)流裝置和混相流節(jié)流裝置等六種。其中臟污流用裝置比較適合于煤氣流量檢測。

臟污流裝置包括有園缺孔板、偏心孔板、楔形孔板等。園缺孔板可以避免標準孔板入口處積存臟物，水平安裝時，氣體中含有的固體污物可以順利通過；偏心孔板作用與園缺孔板相同，但其流出系數(shù)隨取壓口的位置而變化；楔形孔板同樣可以使氣體中的固體污物通過。

由以上分析可知，被測量的煤氣介質(zhì)凈度不高的問題，臟污流裝置的三種節(jié)流元件均可解決，但偏心孔板公稱直徑范圍一般在DN50~DN350之間，而楔形孔板公稱直徑僅在DN25~DN250范圍內(nèi)，若煤氣管徑合適，可以選用偏心孔板或楔形孔板。但若煤氣輸送管徑較大，則只有選擇園缺孔板，其公稱管徑范圍在DN50~DN1500內(nèi)，只是其測量精度不高，但就煤氣站煤氣流量測量的性質(zhì)及作用看，已經(jīng)能夠滿足要求了。

  2.2.2 彎管流量計

 （1）彎管流量計基本原理

彎管流量計的傳感器是一個具有確定幾何尺寸的彎頭，當介質(zhì)流過彎頭時由于受到彎頭的束縛被迫作類似的圓周運動，介質(zhì)作圓周運動時產(chǎn)生離心力，使處于彎管傳感器內(nèi)外兩側(cè)的取壓孔獲得一個與介質(zhì)流速平方成正比的差壓值，據(jù)此壓差衡算出被測介質(zhì)的流量。

 （2）彎管流量計的分類及選用

彎管流量計根據(jù)其安裝形式分為L型（九十度，彎頭位置安裝），Z型（直管段位置安裝）。進一步可分為分體式和一體式。

選用時根據(jù)煤氣介質(zhì)的特點，水平位置一般選用L型一體式。其他空間位置一般選用Z型一體式，以減少煤氣中的水分及臟污成分，對煤氣測量的影響。

                      

 

 

 （3）彎管流量計克服結(jié)疤和堵塞措施

介質(zhì)贓污使流量傳感器取壓孔發(fā)生結(jié)疤、粘接、堵塞，同樣是彎管流量計在發(fā)生爐煤氣流量測量中面臨的棘手問題。彎管傳感器在工作中所處的位置和其他的彎頭一樣，關(guān)于彎管傳感器的兩個取壓孔在特別臟污流體的作用下也會產(chǎn)生結(jié)疤和堵塞，其堵塞的部位一般在取壓孔的根部，因為，從取壓孔到差壓變送器整個導(dǎo)壓管處于盲室的狀態(tài)，氣體在導(dǎo)壓管中是不流動的，隨著差壓值的增減，氣體只是在導(dǎo)壓口附近作吞吐，煤氣介質(zhì)中的臟污物質(zhì)容易在導(dǎo)壓口附近積存而形成阻塞。在克服結(jié)疤和堵塞方面可以采取如下措施：

① 在允許的范圍內(nèi)盡可能加大取壓孔的孔徑。

② 取壓孔連接的根部閥選擇三通旋塞閥，該閥門有一個工藝孔，便于對取壓孔進行必要的疏通。

如下圖，當導(dǎo)壓管堵塞時，將三通旋塞閥旋至1-2通，將1端的螺帽擰嚇，就可以對堵塞的導(dǎo)壓孔進行通堵，非常方便。

   

 

L型

Z型

 

 

③ 定期用低壓蒸汽對取壓閥及取壓孔進行吹掃、清洗，通過兩側(cè)取壓孔將低壓蒸汽吹入彎管傳感器，可以部分清洗傳感器對兩側(cè)面內(nèi)壁的結(jié)疤，在一定程度上改善彎管傳感器的工作狀態(tài)。

④ 采用法蘭式安裝，當彎管傳感器結(jié)疤、堵塞影響正常工作或是不能保證測量精度時，可以將彎管傳感器拆下清理。

首先，彎管傳感器無任何插入件；其次，對于大孔徑的取壓孔，相對不太容易結(jié)疤和堵塞。所以，雖然在對發(fā)生爐煤氣測量過程中，結(jié)疤和堵塞是所有的流量測量裝置都不可避免面臨的問題，但是，彎管傳感器的抗結(jié)疤能力相對較好。

  3. 發(fā)生爐煤氣流量計的應(yīng)用

國內(nèi)大多數(shù)選用孔板式流量計的發(fā)生爐煤氣站，其節(jié)流元件大多選用標準孔板，其優(yōu)點是計算數(shù)據(jù)成熟，其差壓式流量計不經(jīng)算定便可使用。但使用過程發(fā)現(xiàn)，初期運行時問題不大，運行一段時間后，由于煤氣凈度不夠造成標準孔板表面太臟，致使儀表計量誤差增大。使用園缺孔板式流量計后，效果較好，計量顯示較為穩(wěn)定，維修次數(shù)明顯減少。但是因煤氣壓力一般不高，孔板流量計的壓力損失過大，是孔板流量計測量煤氣的致命缺點。       

 

 

現(xiàn)在，國內(nèi)選用彎管流量計的發(fā)生爐煤氣站越來越多，彎管流量計較孔板式流量計用于發(fā)生爐煤氣流量檢測有諸多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）無附加阻力損失的節(jié)能型流量測量裝置。在彎管傳感器中沒有插入件或者節(jié)流件等流量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)和元件，我們將作為彎管傳感器的標準彎頭代替原來安裝在管道上的彎頭進行流量測量時，不會造成流體的附加阻力損失。

（2）結(jié)構(gòu)簡單，流量傳感器維護工作量小，保證長期運行的穩(wěn)定性、準確性。

（3）直管段前5D后2D的較低要求，九十度及直管段安裝位置要求較為寬松，

（4）經(jīng)過長周期運行，其穩(wěn)定性、靈敏度、準確性不會發(fā)生明顯變化。

結(jié)語

煤氣站煤氣流量的檢測，雖然近幾年才開始受到重視，但檢測儀表的選用卻很重要，選擇不當，不但增加煤氣站的檢修工作量，而且計量不準確會給企業(yè)以誤導(dǎo)，造成能源的浪費。合理選擇煤氣流量計，對于企業(yè)能耗的控制至關(guān)重要，對于企業(yè)進行節(jié)能降耗的技術(shù)改造及完善管理，具有重要的指導(dǎo)意義。