煤化工作為煤炭潔凈利用的重要方式，一直以來(lái)被廣泛發(fā)展與應用。目前，在低碳經(jīng)濟的可持續化發(fā)展模式背景下，煤化工是否能通過(guò)抑制碳排放的清潔發(fā)展技術(shù)和管理機制，以實(shí)現降低碳排放的目標，是關(guān)系煤化工企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。對于企業(yè)管理而言，能源計量及管理是能源管理工作的重要組成部分。因此，對于煤化工企業(yè)而言，維護和更新計量?jì)x表，加強對煤化工企業(yè)能源計量?jì)x表的改造，對于增強煤化工企業(yè)節能降耗工作的有效性具有重要意義。

 

１　煤化工企業(yè)能源計量常用儀表及其原理

１．１　煤化工企業(yè)能源計量常用儀表

計量與數據是企業(yè)管理的前提和基礎，是現代企業(yè)管理中必備的量化管理。尤其通過(guò)能源計量?jì)x表科學(xué)的計量，是企業(yè)節能降耗、降本增效的基礎保障。對于煤化工企業(yè)能源計量而言，目前我國應用#廣泛的流量計為孔板式差壓流量計［１］，其應用量約占市場(chǎng)的８０％。

 

１．２　孔板式差壓流量計原理

孔板流量計是一種差壓式流量計，是目前應用#廣泛的流量計。廣泛應用于化工、冶金、電力等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測量�？装辶髁坑嬙�理是充滿(mǎn)管道的流體流經(jīng)管道內的由一次檢測件和二次裝置組成的節流裝置，造成局部收縮，流速增加，并產(chǎn)生靜壓力差，從而根據流動(dòng)連續性原理和伯努利方程的推導而求得流量。其中，一次檢測件指節流件，二次裝置指差壓變送器和流量顯示儀。

 

２　煤化工孔板式差壓流量計現狀及存在問(wèn)題分析

２．１　孔板式差壓流量計目前的技術(shù)水平

孔板式差壓流量計左右了近一個(gè)世紀的流量測量市場(chǎng)，目前其性能設計及安裝結構技術(shù)水平如下。

１）性能設計。近年來(lái)，與孔板式差壓流量計配套的差壓變送器發(fā)展迅速，國際知名的大公司還相繼推出了性能優(yōu)異的智能差壓變送器，使其靈活、多用。具體智能型技術(shù)指標及特點(diǎn)，如第１８７頁(yè)表１所示。

２）安裝結構。在現場(chǎng)安裝結構上，也逐步走向“無(wú)三閥組、無(wú)配管”化。這種安裝結構不僅可以節省安裝空間與費用，減少漏點(diǎn)和維護量，還可以省去伴熱保溫，減少蒸汽消耗。“無(wú)三閥組、無(wú)配管”化安裝示意圖，如第１８７頁(yè)圖１所示。

 

２．２　孔板式差壓流量計用于煤化工能源計量存在的問(wèn)題分析

孔板流量計可測量氣體、蒸汽、液體的流量，具有結構簡(jiǎn)單，維修方便，性能穩定等特點(diǎn)。為此，在相當一段時(shí)期內，廣泛用于各種能源量測量的傳統的孔板式差壓流量計是煤化工企業(yè)信任的測量?jì)x器。然而一直以來(lái)的應用經(jīng)驗及研究發(fā)現，孔板式差壓流量計也存在一些問(wèn)題。

 

１）孔板流量計依然沒(méi)有完全取消引壓管，仍有流動(dòng)死區存在，如該設備在某些情況下容易導致氣體不流通，進(jìn)而在使用中一些分子沒(méi)有被徹底過(guò)濾，儀表的使用價(jià)值會(huì )打折扣；

２）孔板流量計的耐磨性較差，很難保證測量的穩定性與準確性，如孔板的直角邊緣在長(cháng)期運行后可能會(huì )磨損，這些會(huì )改變孔板的特性，并且影響精度；

３）長(cháng)期使用引壓管中，容易出現漏點(diǎn)、增耗及污染環(huán)境問(wèn)題；

４）在高凝固點(diǎn)介質(zhì)環(huán)境中，易出現凍結，進(jìn)而影響測量的準確性；

５）孔板流量計的安裝要求非常嚴格，稍有不慎便會(huì )產(chǎn)生問(wèn)題，如夾緊式安裝在測量蒸汽流量時(shí)容易產(chǎn)生泄露問(wèn)題；

６）傳統煤氣流量計量?jì)x表在后期維修環(huán)節中的清理難度較大，不能達到節能降耗的要求；

７）在粉末顆粒狀及臟介質(zhì)使用環(huán)境中，易出現引壓管堵塞等問(wèn)題。

８）流量計量?jì)x表設計的缺陷使煤氣流通與節能降耗效率降低，不能體現節能環(huán)保理念等。

 

總之，這些固有缺點(diǎn)導致傳統孔板式差壓流量計不能滿(mǎn)足現代煤化工企業(yè)的需求。因此，需通過(guò)不斷地加強能源計量管理，加快計量?jì)x表更新的步伐，積極采用渦街流量計等新型儀表設備等手段來(lái)彌補。

 

３　節能降耗理念下煤化工能源計量?jì)x表的改造策略

３．１　加強對孔板式差壓流量計結構改造

為了提高孔板式差壓流量計計量的有效性，增強煤化工企業(yè)節能降耗工作，可以考慮從以下兩個(gè)方面對其結構進(jìn)行改造。

１）對孔板上下游所要求的#小直管段長(cháng)度提出全新及更長(cháng)的要求。一般而言，差壓流量計儀表前、后應具有較長(cháng)的直管段，以滿(mǎn)足通過(guò)儀表的管內流速分布應具有一定形式。根據ＩＳＯ�。担保叮罚海玻埃埃�

（Ｅ）新標準，可對孔板與上游阻流件所要求的直管段長(cháng)度增長(cháng)４Ｄ～１７Ｄ，以保證必要的準確度，從而提高煤化工企煤化工能源計量?jì)x表的節能降耗實(shí)效性。

 

２）為孔板式差壓流量計短管段設計調整型孔板。近年來(lái)，一種以改善流速分布為特點(diǎn)的節流裝置應運而生，特別是在化工行業(yè)中，這種新型的調整型孔板４０５Ｃ／１５９５被重點(diǎn)關(guān)注與研究。調整型孔板對流場(chǎng)具有整流作用，可以將管道內流體的攪動(dòng)降到#低，從而實(shí)現精que測量。不僅如此，調整型孔板還有傳統節流裝置適應性強、無(wú)活動(dòng)部件等特點(diǎn)。４０５Ｃ及１５９５調整型孔板的結構形式，如圖２所示。

由圖２可知，調整型孔板是一個(gè)四孔的圓盤(pán)節流裝置，是一種定值節流件應用方式。其中，４０５Ｃ為緊湊型調節（調整型）孔板，角接取壓方式；１５９５調整型孔板需要和取壓法蘭配合使用，法蘭取壓方式。調整型孔板巧妙地將四孔流動(dòng)調整器和測量孔板合二為一，將流體被強迫整流，使流場(chǎng)狀況得到改善，并通過(guò)常規的取壓裝置，獲得穩定的差壓信號，從而推算出體積流量、質(zhì)量流量。除了具備傳統孔板的優(yōu)點(diǎn)外，較短的前后直管段長(cháng)度及較高的測量精度，是調整型具有的兩個(gè)特點(diǎn)�？梢哉f(shuō)，調整型孔板是節流式差壓流量計發(fā)展生命力強盛的表現，有著(zhù)寬廣的應用價(jià)值。

 

３．２　強化對新型檢測儀表的引進(jìn)與使用

為了提高節能降耗理念下煤化工能源計量?jì)x表應用的有效性，近年來(lái)研究了多種具有高技術(shù)含量并可以響應guojia節能降耗號召的能源計量?jì)x表。

１）采用超聲波流量計，提高測量的準確度。在現實(shí)中，由于管線(xiàn)直徑較大，煤化工企業(yè)長(cháng)期使用孔板流量計來(lái)測量，容易造成測量不穩定、耗時(shí)耗力等問(wèn)題。在調查中發(fā)現，用超聲波流量計代替孔板流量計，可以解決長(cháng)周期穩定準確測量大管徑循環(huán)水等的流量問(wèn)題，從而降低能耗；同時(shí)，超聲波流量計不需要進(jìn)行接觸式測量，既便捷又穩定，能夠增強測量工作的實(shí)效性，很好地滿(mǎn)足各種測量需求［２］。

 

２）采用渦街流量計，有效降低裝置能耗。在現實(shí)中，煤化工企業(yè)會(huì )產(chǎn)生大量的蒸汽消耗。在長(cháng)期的安裝、運行、維修實(shí)踐中發(fā)現，在煤氣管道的內部增加一個(gè)區域，使其與檢測部位相分離，即運用渦街流量計進(jìn)行能源計量，非常適宜于煤化工企業(yè)的節能減耗［３］。同時(shí)，此方法還具有能適應高氣壓、低溫度等多種多樣的環(huán)境，具有安裝維護方便、準確性高，量程比高、運行成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此，在煤化工企業(yè)中，加強渦街流量計的應用非常必要。

３）采用彎管流量計，實(shí)現裝置降本增效。煤化工企業(yè)空氣與Ｎ２測量點(diǎn)多面廣，對管徑的要求較

 

高。長(cháng)期以來(lái)，煤化工企業(yè)無(wú)法有效地計量空氣與氮氣。而在調查中發(fā)現，彎管流量計具有穩定性高、耐磨性強、測量準確等優(yōu)點(diǎn)，對于煤化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，要想有效地計量空氣與氮氣，實(shí)現裝置的降本增效，可以加大彎管流量計的應用廣度和深度。

 

４　結語(yǔ)

綜上所述，要做好節能工作，計量是基礎，計量?jì)x表是重要實(shí)現手段。對于煤化工企業(yè)能源計量工作來(lái)說(shuō)，要重視能源計量?jì)x表改造在促進(jìn)企業(yè)節能降耗方面的重要性，并從加強對原有計量?jì)x表的優(yōu)化改造、強化對新型檢測儀表的引進(jìn)與使用等方面，不斷地加強能源計量管理，使企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，從而真正實(shí)現煤化工企業(yè)持續、健康、穩定的發(fā)展。