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焦?fàn)t煤氣凈化工藝中的流量計選型
發(fā)布時間:2022-06-01 08:35:36

1、焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程

焦?fàn)t煤氣凈化的工藝流程為:來自界外的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入電捕焦工段后經(jīng)螺桿壓縮機(jī)壓縮,后送入粗脫硫工段。焦?fàn)t煤氣經(jīng)粗脫硫塔初步凈化后送入TSA變溫吸附塔。 來自TSA變溫吸附塔的焦?fàn)t煤氣經(jīng)離心壓縮機(jī)增壓,后送至焦?fàn)t煤氣精脫硫工段脫除有機(jī)硫。精脫硫后的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入濕法脫碳塔脫除二氧化碳,從而達(dá)到凈化煤氣成分和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

2、不同工況下焦?fàn)t煤氣流量計選型

根據(jù)工藝流程,焦?fàn)t煤氣凈化工藝中如下三種工況需要測量焦?fàn)t煤氣流量。

工況一:來自界區(qū)外焦?fàn)t煤氣針對工況一,該點氣體焦油含量高,當(dāng)嘗試選用差壓原理的流量計時,為了防止測量管線被焦油堵塞,測量元件需要配套采用隔膜式取壓根部閥,因此無法選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。同時該點測量精度要求為1%,焦?fàn)t煤氣壓力為0.005MPa,管道直徑為DN2000,當(dāng)嘗試選用差壓原理的平衡流量計時,需配合使用微小量程的隔膜式根部閥及差壓變送器,經(jīng)流量計廠家核算整個測量系統(tǒng)的精度至少為2.6%,無法滿足≤1%要求,且系統(tǒng)壓損為0.0012MPa,焦?fàn)t煤氣管線的壓降過大。經(jīng)業(yè)主溝通,在業(yè)主可承受范圍內(nèi),該工況選用插入式超聲波流量計。根據(jù)計算,采用對角45°波形路徑的超聲波氣體流量計,其測量精度可達(dá)0.9%,壓損在0.5kpa以下,滿足要求,采購安裝費用在45萬元左右。

工況二:粗脫硫反應(yīng)器進(jìn)口焦?fàn)t煤氣針對工況二,該點氣體壓力為0.48MPa,且該點測量精度要求為過程級,因此以上三種流量計都可以在此處選用。首先從經(jīng)濟(jì)方面考慮,超聲波流量計價格較為昂貴,因此此處考慮選用差壓式測量原理的流量計。同時,該點位置的焦?fàn)t煤氣含焦油量為5mg/Nm3,為了防止測量管線被微小焦油堵塞,此處選用隔膜式根部閥及差壓變送器,因此該工況無法選用節(jié)流裝置,而選用帶隔膜式取壓法蘭的平衡流量計。根據(jù)計算,其滿刻度差壓為4.2kpa,最大壓損為1.3kpa,β比為0.6,采購安裝費用大致在10萬元左右。

工況三:脫碳塔出口焦?fàn)t煤氣凈化氣

針對工況三,脫碳塔出口焦?fàn)t煤氣已不含雜質(zhì),操作壓力較高,以上三種測量儀表均可選用。根據(jù)比較,在三種流量計均滿足測量要求的情況下,選用更為經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置方案。

3、三種工況的流量計對比結(jié)論

通過上述分析對比,可以得到以下結(jié)論:

(1)節(jié)流裝置需要使用在焦?fàn)t煤氣較為干凈的工況下;超聲波流量計及平衡流量計配合隔膜式差壓變送器可以測量臟污焦?fàn)t煤氣的流量。

(2)節(jié)流裝置壓損最大,超聲波流量計壓損最小??紤]長期運行能耗,超聲波流量計經(jīng)濟(jì)性最好,平衡流量計次之,節(jié)流裝置最差。

(3)節(jié)流裝置采購成本最低,平衡流量計次之,超聲波流量計采購成本最高。

焦?fàn)t煤氣流量儀表的選型非常重要,如何準(zhǔn)確測量也是焦?fàn)t煤氣綜合利用時生產(chǎn)部門普遍關(guān)注的問題。在實際的選用中,設(shè)計人員需根據(jù)不同工況下焦?fàn)t煤氣的溫壓、流量、管徑、組分及精度要求來合理選擇適合的流量儀表。同時,設(shè)計人員也要跟業(yè)主進(jìn)行充分溝通,充分考慮費用、使用經(jīng)驗等各方面要求,合理選型,以保證焦?fàn)t煤氣流量測量的準(zhǔn)確。

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