轉爐煤氣回收測量儀表校準方法探討

魏澤峰,曾秋鳳，

（山東石橫特鋼集團有限公司，山東肥城 271612）

轉爐煤氣回收測量儀表校準方法探討

魏澤峰,曾秋鳳，

（山東石橫特鋼集團有限公司，山東肥城 271612）

轉爐煤氣是臟污介質，流量傳感器在線運行經常粘附煤氣中的雜質，形成結晶體，堵塞取壓孔，導致流量測量不準確，需要定期拆卸維護、校準。由于沒有在線煤氣流量校準設備，流量計的校準是個難題，如果送計量院進行校準，送檢期間轉爐煤氣流量無法測量。利用煤氣柜柜容，采用體積法校準煤氣流量計，經過研究和實施，保證了流量計準確運行。

轉爐煤氣；柜容法；測量；校準

1 背景

山東石橫特鋼集團有限公司有3座轉爐，配套有3座2萬m3轉爐煤氣柜（橡膠膜密封型），年回收轉爐量達到3.5億m3。因成本考核較嚴格，煤氣回收是車間降成本的重要來源，煤氣流量計是否準確對車間影響較大，因此計量爭議不斷。由于缺少在線煤氣流量校準設備，煤氣流量計的校準成為公司的難點。

2 柜容體積法校準介紹

在煤氣回收期間直接讀取流量計測得一個數據Q表Nm3；同一期間根據煤氣柜的柜容變化得出一個工況體積Q柜，對工況柜容體積折算為標況Q柜Nm3，利用Q柜Nm3作為標準，校準在線運行的流量計。

3 系統組成與準確度

(1)柜容的測量方法與準確度。煤氣柜是圓柱形直立式鋼結構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雷達物位計，分辨率1mm/0.04″，精度±3mm/±0.12″。利用鋼卷尺測量活塞配重塊位移量，比對雷達物位計測量柜高數據，配重塊位移375 mm，雷達物位計顯示柜高變化量為377 mm，誤差為+0.5%。柜容工況體積準確度為0.5級，比流量計準確度2.0級高出4倍，可以作為標準開展校準工作。

(2)氣柜溫度、壓力檢測表與準確度。在氣柜內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，柜內煤氣溫度按周邊四支熱電阻的平均值計算。在氣柜入口、出口和柜底安裝有壓力變送器，依據柜底壓力為準。溫度和壓力檢測表都進行了周期檢定，在檢定周期內合格使用。

4 校準方法

4.1 靜態柜容法

煤氣加壓機停機、關閉氣柜出口閥門，轉爐煤氣回收停止后，柜容的增長量折算為標況體積后作標準，校準儀表的方法。

4.2 動態柜容法

煤氣加壓機正常運行，氣柜正常對外輸送煤氣，煤氣回收前后用戶用氣流量穩定，依據送氣期間的流量計算出回收期間的供氣量，與回收期間柜容凈增量相加求和，再折算為標況體積后作為標準，校準儀表的方法。

4.3 校準周期

采用柜容法校準流量計，方法簡潔、高效，不產生費用，定為每月開展一次校準工作，每季度拆卸流量計進行一次清洗維護。

4.4 校準結果和記錄

校準過程中做好校準記錄，校準記錄應體現儀表的誤差結果r（%）。采用動態柜容法校準儀表時，r的計算應選取至少5個爐次的儀表計量數與柜容標況體積進行比對，取平均值，計算公式如下：

Q表:回收期間儀表計量數據，單位m3，Q柜N：氣柜標況體積，單位m3。

柜容折算為標況體積的計算方法

標況和工況條件選取

標況為：Tn=0℃、Pn=101.3 kPa，工況溫度T1：校準期間氣柜入口測溫儀表指示的最高溫度，工況壓力P1：校準期間氣柜回收時入口壓力。

柜容折標況計算公式

Q柜N=K×Q柜

K是標況折算系數，

Q柜是工況條件下根據柜容計算出的單爐煤氣回收量，m3。靜態柜容法校準時，Q柜=Q2－Q1。動態柜容法校準時，Q柜=（Q2－Q1）+（Q3－Q2）/t2×t1；其中：Q1是開始回收時的柜容，Q2是回收結束時的柜容，Q3是氣柜送氣結束時的柜容，也是下一次回收開始時的柜容。t1是煤氣回收時間（min），精確到s，t2是回收結束到下次開始回收的時間（min），精確到s。

5 校準方法的誤差來源與控制

采用靜態柜容法校準儀表，受氣柜高度限制、公司煤氣管網壓力等因素影響，只能比對一爐的煤氣回收量數據，另外，此方法一般安排在車間換包停爐時進行，停爐時間一般在一小時以上，以第一爐的回收量做標準校準儀表，因測溫熱電阻存在升溫延遲，難以消除測溫不準帶來的影響；采用動態柜容法時，理想的認為煤氣回收前后氣柜對外送氣流量穩定。實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，這段時間內用氣流量可能存在波動，影響回收期間內氣柜送氣量的計算存在偏差。

兩種方法都存在不可避免的誤差，應深入分析影響因素，并采取措施盡可能減少系統誤差。采用靜態柜容法時，入口煤氣溫度的測量可以選用后續幾爐或前幾爐煤氣的平均最高溫度，消除溫度對校準結果的影響；動態柜容法時，選取用氣流量穩定的爐次做樣本，用氣流量可以從柜容變化折線記錄體現出來，折線越直代表流量越穩定。剔除折線有波動、彎曲的爐次，減少送氣流量波動對校準工作產生的影響。

6 實施效果

采用柜容體積法開展流量計的校準工作以來，流量計運行可靠，計量數據準確，上下工序對流量計信任度提高，減少了計量爭議。煤氣回收量出現異常波動時，一般都先從生產工藝上查找原因，給煉鋼生產和工藝調整提供了正確的信息反饋，提高了計量管理水平，解決了公司的難題。

[1]郭紹霞.熱工測量技術[M].北京：中國電力出版社,1997.

[2]張本賢.熱工控制與運行[M].北京：中國電力出版社,2006.

[3]劉志才.自動化儀表[M].北京：中國林業出版社,2006

[4]李英順.現代檢測技術[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年畢業于山西太原電力高等專科學校熱工檢測與控制技術專業，儀表工程師，現從事冶金行業儀表技術管理工作。