轉(zhuǎn)爐煤氣回收測(cè)量?jī)x表校準(zhǔn)方法探討

魏澤峰,曾秋鳳，

（山東石橫特鋼集團(tuán)有限公司，山東肥城 271612）

轉(zhuǎn)爐煤氣回收測(cè)量?jī)x表校準(zhǔn)方法探討

魏澤峰,曾秋鳳，

（山東石橫特鋼集團(tuán)有限公司，山東肥城 271612）

轉(zhuǎn)爐煤氣是臟污介質(zhì)，流量傳感器在線運(yùn)行經(jīng)常粘附煤氣中的雜質(zhì)，形成結(jié)晶體，堵塞取壓孔，導(dǎo)致流量測(cè)量不準(zhǔn)確，需要定期拆卸維護(hù)、校準(zhǔn)。由于沒有在線煤氣流量校準(zhǔn)設(shè)備，流量計(jì)的校準(zhǔn)是個(gè)難題，如果送計(jì)量院進(jìn)行校準(zhǔn)，送檢期間轉(zhuǎn)爐煤氣流量無法測(cè)量。利用煤氣柜柜容，采用體積法校準(zhǔn)煤氣流量計(jì)，經(jīng)過研究和實(shí)施，保證了流量計(jì)準(zhǔn)確運(yùn)行。

轉(zhuǎn)爐煤氣；柜容法；測(cè)量；校準(zhǔn)

1 背景

山東石橫特鋼集團(tuán)有限公司有3座轉(zhuǎn)爐，配套有3座2萬m3轉(zhuǎn)爐煤氣柜（橡膠膜密封型），年回收轉(zhuǎn)爐量達(dá)到3.5億m3。因成本考核較嚴(yán)格，煤氣回收是車間降成本的重要來源，煤氣流量計(jì)是否準(zhǔn)確對(duì)車間影響較大，因此計(jì)量爭(zhēng)議不斷。由于缺少在線煤氣流量校準(zhǔn)設(shè)備，煤氣流量計(jì)的校準(zhǔn)成為公司的難點(diǎn)。

2 柜容體積法校準(zhǔn)介紹

在煤氣回收期間直接讀取流量計(jì)測(cè)得一個(gè)數(shù)據(jù)Q表Nm3；同一期間根據(jù)煤氣柜的柜容變化得出一個(gè)工況體積Q柜，對(duì)工況柜容體積折算為標(biāo)況Q柜Nm3，利用Q柜Nm3作為標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)在線運(yùn)行的流量計(jì)。

3 系統(tǒng)組成與準(zhǔn)確度

(1)柜容的測(cè)量方法與準(zhǔn)確度。煤氣柜是圓柱形直立式鋼結(jié)構(gòu)橡膠模密封干式煤氣柜，底面積928 m2，柜高采用美國DE公司的DR7000雷達(dá)物位計(jì)，分辨率1mm/0.04″，精度±3mm/±0.12″。利用鋼卷尺測(cè)量活塞配重塊位移量，比對(duì)雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量柜高數(shù)據(jù)，配重塊位移375 mm，雷達(dá)物位計(jì)顯示柜高變化量為377 mm，誤差為+0.5%。柜容工況體積準(zhǔn)確度為0.5級(jí)，比流量計(jì)準(zhǔn)確度2.0級(jí)高出4倍，可以作為標(biāo)準(zhǔn)開展校準(zhǔn)工作。

(2)氣柜溫度、壓力檢測(cè)表與準(zhǔn)確度。在氣柜內(nèi)周邊均勻分布安裝了四支熱電阻，氣柜入口、出口各安裝了兩支熱電阻，柜內(nèi)煤氣溫度按周邊四支熱電阻的平均值計(jì)算。在氣柜入口、出口和柜底安裝有壓力變送器，依據(jù)柜底壓力為準(zhǔn)。溫度和壓力檢測(cè)表都進(jìn)行了周期檢定，在檢定周期內(nèi)合格使用。

4 校準(zhǔn)方法

4.1 靜態(tài)柜容法

煤氣加壓機(jī)停機(jī)、關(guān)閉氣柜出口閥門，轉(zhuǎn)爐煤氣回收停止后，柜容的增長(zhǎng)量折算為標(biāo)況體積后作標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)儀表的方法。

4.2 動(dòng)態(tài)柜容法

煤氣加壓機(jī)正常運(yùn)行，氣柜正常對(duì)外輸送煤氣，煤氣回收前后用戶用氣流量穩(wěn)定，依據(jù)送氣期間的流量計(jì)算出回收期間的供氣量，與回收期間柜容凈增量相加求和，再折算為標(biāo)況體積后作為標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)儀表的方法。

4.3 校準(zhǔn)周期

采用柜容法校準(zhǔn)流量計(jì)，方法簡(jiǎn)潔、高效，不產(chǎn)生費(fèi)用，定為每月開展一次校準(zhǔn)工作，每季度拆卸流量計(jì)進(jìn)行一次清洗維護(hù)。

4.4 校準(zhǔn)結(jié)果和記錄

校準(zhǔn)過程中做好校準(zhǔn)記錄，校準(zhǔn)記錄應(yīng)體現(xiàn)儀表的誤差結(jié)果r（%）。采用動(dòng)態(tài)柜容法校準(zhǔn)儀表時(shí)，r的計(jì)算應(yīng)選取至少5個(gè)爐次的儀表計(jì)量數(shù)與柜容標(biāo)況體積進(jìn)行比對(duì)，取平均值，計(jì)算公式如下：

Q表:回收期間儀表計(jì)量數(shù)據(jù)，單位m3，Q柜N：氣柜標(biāo)況體積，單位m3。

柜容折算為標(biāo)況體積的計(jì)算方法

標(biāo)況和工況條件選取

標(biāo)況為：Tn=0℃、Pn=101.3 kPa，工況溫度T1：校準(zhǔn)期間氣柜入口測(cè)溫儀表指示的最高溫度，工況壓力P1：校準(zhǔn)期間氣柜回收時(shí)入口壓力。

柜容折標(biāo)況計(jì)算公式

Q柜N=K×Q柜

K是標(biāo)況折算系數(shù)，

Q柜是工況條件下根據(jù)柜容計(jì)算出的單爐煤氣回收量，m3。靜態(tài)柜容法校準(zhǔn)時(shí)，Q柜=Q2－Q1。動(dòng)態(tài)柜容法校準(zhǔn)時(shí)，Q柜=（Q2－Q1）+（Q3－Q2）/t2×t1；其中：Q1是開始回收時(shí)的柜容，Q2是回收結(jié)束時(shí)的柜容，Q3是氣柜送氣結(jié)束時(shí)的柜容，也是下一次回收開始時(shí)的柜容。t1是煤氣回收時(shí)間（min），精確到s，t2是回收結(jié)束到下次開始回收的時(shí)間（min），精確到s。

5 校準(zhǔn)方法的誤差來源與控制

采用靜態(tài)柜容法校準(zhǔn)儀表，受氣柜高度限制、公司煤氣管網(wǎng)壓力等因素影響，只能比對(duì)一爐的煤氣回收量數(shù)據(jù)，另外，此方法一般安排在車間換包停爐時(shí)進(jìn)行，停爐時(shí)間一般在一小時(shí)以上，以第一爐的回收量做標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)儀表，因測(cè)溫?zé)犭娮璐嬖谏郎匮舆t，難以消除測(cè)溫不準(zhǔn)帶來的影響；采用動(dòng)態(tài)柜容法時(shí)，理想的認(rèn)為煤氣回收前后氣柜對(duì)外送氣流量穩(wěn)定。實(shí)際氣柜送氣量取決于用戶用氣流量，氣柜回收煤氣間隔約30 min，這段時(shí)間內(nèi)用氣流量可能存在波動(dòng)，影響回收期間內(nèi)氣柜送氣量的計(jì)算存在偏差。

兩種方法都存在不可避免的誤差，應(yīng)深入分析影響因素，并采取措施盡可能減少系統(tǒng)誤差。采用靜態(tài)柜容法時(shí)，入口煤氣溫度的測(cè)量可以選用后續(xù)幾爐或前幾爐煤氣的平均最高溫度，消除溫度對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響；動(dòng)態(tài)柜容法時(shí)，選取用氣流量穩(wěn)定的爐次做樣本，用氣流量可以從柜容變化折線記錄體現(xiàn)出來，折線越直代表流量越穩(wěn)定。剔除折線有波動(dòng)、彎曲的爐次，減少送氣流量波動(dòng)對(duì)校準(zhǔn)工作產(chǎn)生的影響。

6 實(shí)施效果

采用柜容體積法開展流量計(jì)的校準(zhǔn)工作以來，流量計(jì)運(yùn)行可靠，計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，上下工序?qū)α髁坑?jì)信任度提高，減少了計(jì)量爭(zhēng)議。煤氣回收量出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)，一般都先從生產(chǎn)工藝上查找原因，給煉鋼生產(chǎn)和工藝調(diào)整提供了正確的信息反饋，提高了計(jì)量管理水平，解決了公司的難題。

[1]郭紹霞.熱工測(cè)量技術(shù)[M].北京：中國電力出版社,1997.

[2]張本賢.熱工控制與運(yùn)行[M].北京：中國電力出版社,2006.

[3]劉志才.自動(dòng)化儀表[M].北京：中國林業(yè)出版社,2006

[4]李英順.現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社.2009

A Discussion of the Calibration of Measurement Instruments for Converter Gas Recovery

WEI Zefeng,ZENG Qiufeng

(Shandong Shiheng Special Steel Group Co.,Ltd.,Feicheng,Shandong 271612,China)

As converter gas is a dirty medium,online flowrate sensors are often adhered with foreign matters which form into crystallization to clog the pressure sampling hole and cause inaccuracy in flowrate measurement.So the sensors require periodic dismantling,repair and calibration.But calibration of the flowrate meter is difficult due to lack of online gas flowrate calibration equipment:if it is sent to the metrology institute?the gas flowrate could not be measured during the period of calibration.Through study and practice,the gas meter was calibrated by using the capacity of gasholder and adopting the volumetric method,ensuring accurate operation of the flowrate meter.

converter gas;gasholder volume method;measurement;calibration

TP216

B

1006-6764（2014）03-0065-02

2013-09-02

魏澤峰(1978-),男,2001年畢業(yè)于山西太原電力高等?？茖W(xué)校熱工檢測(cè)與控制技術(shù)專業(yè)，儀表工程師，現(xiàn)從事冶金行業(yè)儀表技術(shù)管理工作。