不同工况下焦炉煤气流量计选型

1、焦炉煤气净化工艺流程

焦炉煤气净化的工艺流程为：来自界外的焦炉煤气进入电捕焦工段后经螺杆压缩机压缩，后送入粗脱硫工段。焦炉煤气经粗脱硫塔初步净化后送入TSA变温吸附塔。 来自TSA变温吸附塔的焦炉煤气经离心压缩机增压，后送至焦炉煤气精脱硫工段脱除有机硫。精脱硫后的焦炉煤气进入湿法脱碳塔脱除二氧化碳，从而达到净化煤气成分和产品质量的要求。

2、不同工况下焦炉煤气流量计选型 

根据工艺流程，焦炉煤气净化工艺中如下三种工况需要测量焦炉煤气流量。 

工况一：来自界区外焦炉煤气针对工况一，该点气体焦油含量高，当尝试选用差压原理的流量计时，为了防止测量管线被焦油堵塞，测量元件需要配套采用隔膜式取压根部阀，因此无法选用标准节流装置。同时该点测量精度要求为1％，焦炉煤气压力为0.005MPa，管道直径为DN2000，当尝试选用差压原理的平衡流量计时，需配合使用微小量程的隔膜式根部阀及差压变送器，经流量计厂家核算整个测量系统的精度至少为2.6％，无法满足≤１％要求，且系统压损为0.0012MPa，焦炉煤气管线的压降过大。经业主沟通，在业主可承受范围内，该工况选用插入式超声波流量计。根据计算，采用对角45°波形路径的超声波气体流量计，其测量精度可达0.9％，压损在0.5kpa以下，满足要求，采购安装费用在45万元左右。

工况二：粗脱硫反应器进口焦炉煤气针对工况二，该点气体压力为0.48MPa，且该点测量精度要求为过程级，因此以上三种流量计都可以在此处选用。首先从经济方面考虑，超声波流量计价格较为昂贵，因此此处考虑选用差压式测量原理的流量计。同时，该点位置的焦炉煤气含焦油量为5mg/Nm3，为了防止测量管线被微小焦油堵塞，此处选用隔膜式根部阀及差压变送器，因此该工况无法选用节流装置，而选用带隔膜式取压法兰的平衡流量计。根据计算，其满刻度差压为4.2kpa，最大压损为1.3kpa，β比为0.6，采购安装费用大致在10万元左右。

工况三：脱碳塔出口焦炉煤气净化气 

针对工况三，脱碳塔出口焦炉煤气已不含杂质，操作压力较高，以上三种测量仪表均可选用。根据比较，在三种流量计均满足测量要求的情况下，选用更为经济的标准节流装置方案。

3、三种工况的流量计对比结论 

通过上述分析对比，可以得到以下结论： 

（１）节流装置需要使用在焦炉煤气较为干净的工况下；超声波流量计及平衡流量计配合隔膜式差压变送器可以测量脏污焦炉煤气的流量。 

（２）节流装置压损最大，超声波流量计压损最小。考虑长期运行能耗，超声波流量计经济性最好，平衡流量计次之，节流装置最差。 

（３）节流装置采购成本最低，平衡流量计次之，超声波流量计采购成本最高。

焦炉煤气流量仪表的选型非常重要，如何准确测量也是焦炉煤气综合利用时生产部门普遍关注的问题。在实际的选用中，设计人员需根据不同工况下焦炉煤气的温压、流量、管径、组分及精度要求来合理选择适合的流量仪表。同时，设计人员也要跟业主进行充分沟通，充分考虑费用、使用经验等各方面要求，合理选型，以保证焦炉煤气流量测量的准确。

　　审核编辑：汤梓红