烧结脱硫烟气流量量程的修正算法

烧结脱硫烟气流量量程的修正算法

摘要：烧结脱硫烟气流量计的量程是基于一定温度、压力条件下的标况量程，对于监

控的工况流量，需要根据实际工况重新计算差压和对应的量程，详细介绍了量程修正计算

的方法和过程。

关键词：流量计，标况，工况，量程

The Conversion Method for the Flowmeter Span of the Sintering

Waste Gas Desulfuration

Han Jun

(Bao Steel, Shanghai, 201900)

Abstract: The flowmeter span of the sintering waste gas desulfuration is the standard conditions span based on the given temperature and pressure. For the working conditions flow, it is necessary to calculate the differential pressure and span based on the real conditions. The arithmetic and process for Conversion span have been discussed detailedly.

Key words: flowmeter, standard conditions, working conditions, span

1、概述

宝钢三烧结机头脱硫装置根据工艺和环保要求，共装有4套巍缔巴均速管流量计分别

对原烟气入口风量、除雾器出口风量、旁路烟道A风量和旁路烟道B风量进行测量，4个测

点均不满足直管段要求，为提高测量精度全部选用满管插入的探头。其中原烟气入口和除

雾器出口风量测量更采用2支巍缔巴均速管水平垂直交叉安装，并将2支流量计正压侧出口

并联、负压侧出口并联，组成横截面风量测量装置。系统投运后发现监测的风量与烧结工

艺明显不匹配：烧结正常生产时主抽风机入口测量风量为1900～2100Km3/h（压力-16kpa左右，温度110℃左右），而原烟气入口风量只有1200 Km3/h，存在明显的差异。经仔细检查分析，流量计厂家基于设计院提供的条件计算出的差压对应的流量是标况的量程，HMI监控中的量程与现场一致，这样就造成了偏差。环保局要求上传的流量是工况下的流量，因此需要将现有的流量折算成工况流量，一种方法是对实测的标况流量进行温压补正，但由于进行温压补正的检测参数不全，因此决定对二次仪表的量程按工况进行修正计算。

2、工艺参数与计算条件

通过查看流量计厂家的计算书和设计院提供的原始工艺参数，4套流量计的详细数据如表1所示。其中旁路烟气流量的量程为0～900 Km3/h，是基于压力为-100Pa、温度为110℃条件下计算的标况量程；增压风机入口流量的量程为0～1600 Km3/h，是基于压力为-400Pa、温度为200℃条件下计算的标况量程；除雾器出口流量的量程为0～1600 Km3/h，是基于压力为300Pa、温度为100℃条件下计算的标况量程。

设计院提供的设计温度与现场实际相差较大，其中增压风机入口、除雾器出口的设计温度是极限温度，不宜用来作为工况温度计算差压、量程。旁路烟道A、B一个是脱硫系，一个是非脱硫系，两者之间的温度有一定差异，计算时全按110℃也不合适。

表1 流量计的设计数据

测点位置旁路烟道A 旁路烟道B 增压风机入口除雾器出口

介质烧结烟气烧结烟气烧结烟气脱硫后烟气

量程0～900Km3/h 0～900Km3/h 0～1600Km3/h 0～1600Km3/h

管道尺寸4660/90mm 4660/90mm 6800*6800/8mm 6800*6800/8mm

内径4480mm 4480mm 7654.924mm 7654.924mm

K .294205 .294205 .2945887 .2945887

C .1841624 .1841624 .1841624 .1841624

101.33kpa 101.33kpa 101.33kpa

Pb 101.33kpa

0℃0℃0℃

Tb 0℃

Pa 101.33kpa 101.33kpa 101.33kpa 101.33kpa

P -100～0Pa -100～0Pa -400Pa 300Pa

110℃200℃100℃

T 110℃

r 0.73S.G.Ideal 0.73S.G.Ideal 0.74S.G.Ideal 0.87S.G.Ideal

dP 0.264KPa 0.264KPa 0.119KPa 0.111KPa

安装方式垂直垂直十字交叉十字交叉

备注 震动最大 烟气湿度大

3对应工况量程的重新计算 3.1体积流量计算

任何一种差压式流量计都是遵循伯努利方程的，即可简单的表述为：

∆P ⨯=ρK M (1)

其中M ：质量流量

K ：流量常数

ρ：介质密度

∆P ：差压

由式1可得体积流量计算公式

ρ/M Qv = (2)

无温压补偿时工况流量的计算模型如式3所示：

工

工工工ρρρ∆P

⨯=

=K M Qv ……………………………………………（3） 如需要计算标况流量，可参照公式4：

标

工标标ρρρ∆P

⨯=

=K M Qv ……………………………………………（4） 只要从差压变送器里接收到差压∆P ，就可以运算出瞬时流量和累积流量。 3.2理想气体状态方程

根据理想气体状态方程，由于温度压力变化引起的工况密度变化可用下式表示

标标工ρρρ⨯+⨯+⨯=⨯⋅⋅=I )

T (T P )

P (P T T P T P 000I 0工标标工…………………………（５）

其中：0T ＝273.15K

0P ＝101.33KPa I P ：工况下表压力 I T :工况下摄氏温度

3.3工况量程的计算

由式3和式4可得：