威力巴流量计在转炉烟气测量中的应用
莱钢1080m3高炉热风炉煤气流量检测技术的优化与应用
莱钢1080m3高炉热风炉煤气流量检测技术的优化与应用作者：纪冬丽王青李晖实来源：《硅谷》2012年第04期摘要：从热风炉煤气支管流量检测的现状着手分析，从存在的问题、故障原因、解决措施三个方面详细剖析，结合现场实际，通过对热风炉煤气支管流量计进行换型改造，来提高煤气流量检测的精确率。
关键词：煤气；检测；毕托巴流量计；优化中图分类号：TF062 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220168－011 现状概述股份炼铁厂5#、6#顶燃式热风炉系统分别于2005年7月和2005年11月建成投产，采用俄罗斯卡鲁金专利技术设计，各有3个热风炉炉体。
5#、6#热风炉系统煤气支管分别采用V形锥流量计、威力巴流量计测量煤气流量。
自2009年以来，由于V形锥流量计、威力巴流量计出现不同程度的堵塞，致使两座热风炉煤气支管流量无法准确检测，对热风炉以及高炉正常生产带来了不利影响。
2 存在的问题及原因分析股份炼铁5#、6#热风炉在建造之时分别采用V形锥流量计、威力巴流量计测量热风炉煤气支管流量，如图1所示。
两座高炉投产已有近六年时间，由于煤气支管内煤气水分大、杂质多，极容易形成粘性物质，经常出现流量计阻塞故障的发生，使得煤气流量测量不准确，热风炉岗位工无法准确控制煤气与空气流量比例，无法有效提高送风温度。
5#热风炉所采用的V形锥流量计，通过上下法兰连接在煤气管道上，无法拆卸清理；6#热风炉所采用的威力巴流量计出现流量计堵塞故障后，需要从煤气管道内拔出流量计进行清理，此过程煤气管道内煤气泄漏严重，极易造成煤气中毒事故，给现场维护人员带来了非常重大的安全隐患。
3 煤气流量检测优化支撑技术鉴于以上煤气流量检测存在的问题，我们对此进行了改造，利用高炉检修和大修的机会，将两座高炉热风炉系统的煤气检测流量计进行换型，安装使用毕托巴流量计。
3.1 毕托巴流量计的工作原理。
毕托巴流量计是采用皮托管原理提取流体流速（全压-静压＝动压）再换算成流体体积流量与质量流量的差压式流量计。
毕托巴流量计在宣钢高炉煤气计量中的应用
毕托巴流量计在宣钢高炉煤气计量中的应用毕托巴流量计在宣钢高炉煤气计量中的应用随着工业技术的发展和工业生产的持续增长，对于工业流量计的精度和稳定性的要求也越来越高。
而在钢铁生产过程中，煤气是不可或缺的产物，因此需要将其进行计量以保证生产效率和质量。
而毕托巴流量计作为非常成熟的流量计技术，其在宣钢高炉煤气计量中得到广泛应用。
一、毕托巴流量计原理及特点毕托巴流量计原理基于热测定法，通过测量流体通过传感器前后的温度差异来计算流体的流量。
毕托巴流量计的传感器一般由两个电阻器组成。
其中一个电阻器由电流进行加热，而另一个用于温度“冷端”测量，通过比对两者温度来计算流体的流量。
毕托巴流量计具有以下几个特点：1.非侵入性安装方式，对管道内部没有任何影响。
2.测量精度高，能够实现高达±0.2%的高精度测量。
3.适用于高温、高压和腐蚀性流体等多种工况。
4.结构简单，易于安装和维护，操作简便。
5.综合成本低，采用毕托巴流量计可显著降低流量计的使用成本。
二、宣钢高炉煤气计量宣钢高炉煤气计量是指对高炉燃料气进行计量，以保证生产效率和质量。
高炉煤气一般包括CO、H2、N2、CO2、H2O和烃类等成分，而其中CO和H2在煤气中所占的比重较高，因此煤气计量一般以CO和H2浓度作为主要的计量指标。
传统的高炉煤气计量方法主要是使用质量流量计，此方法需要对煤气进行预处理以保证其干燥和无杂质，同时需要对煤气进行压缩以保证准确度。
这种计量方法的缺陷是需要进行复杂的流量计和制冷机组，并需要对煤气进行预处理，成本很高而且对测量系统的操作和维护难度也比较高。
三、毕托巴流量计在宣钢高炉煤气计量中的应用毕托巴流量计适用于高温、高压和腐蚀性流体，这些特性与高炉煤气的工况哈完全符合。
因此，毕托巴流量计在宣钢高炉煤气计量中被广泛应用。
相比传统的质量流量计，毕托巴流量计的信号处理速度较快，在煤气处理中可以实现实时输出CO和H2浓度等多种指标，同时不受煤气干燥和制冷等因素的影响。
威力巴流量计及其应用
“ 空间 ” ，从而 科学 的管理和 可靠地 执行 ，使 预算 决
策 、预算 行 为与预 算 结果 得到 高度 的协 调 和统 一 。 ③ 选择 适宜 的预算起 点 ，夯实 预算 管理 的基 准 。④
有 一定 的 困难 ，而且 防震 性 能较 差 ，抗干扰 能力差 ；
量 系数 ，这就 相 当 有 了一个 紊 流 发 生器 ，使产 生 的 差压 信 号 更加 稳 定 ，其 流量 检 测 误差 达 ±０ １ ，重 ．％ 复性达 ±Ｏ １ ，量 程 比为 １ ： 。 ．％ ０ ｌ
威 力 巴流量 计 的低 取 压 孔位 于 探 头侧 后 两边 ， 此 区域 是 流体 与探 头分 离 点之 前 、远 离 涡 流波 动 区
数 ；同 时 ，威 力 巴探 头采 用 了前 部 表 面粗 糙 处理 和
防 淤槽 （ 粗糙 化 表面 和 光滑 表 面 的交 界 处 加一 条 在 浅 槽 ） 。这样 ，无 论对 于 高速 还 是 低速 流 体 ，都 会
产 生紊 流 边 界层 ，使其 达 到 降低 牵 引力 和 涡街 脱 落 力 的 目的 ，并在 很 宽 的流 量范 围 内保证 了精确 的流
流 量计 只 需焊 接一个 接头 ， 焊接 量仅 为 孔板 的 １ ｌ 。 ／ ５
３ ２ 运行 ．
威 力 巴流 量 计 的传 感 器 对 流 体 基 本 上 没 有 压 缩 ，压 力损 失 非常 小 。如 果使用 孔 板 ，节 流装置 对
（ 转第 ４ 下 ８页 ）
取 压 点 ， 因而 变 送器 信 号 失 真 。威 力 巴探 头这 种 子
巴探 头部 分 有 比较 明显 的 差 别 ，威 力 巴探 头采 用 了
根据 空气 动 力 学 原理 设 计 的 子 弹头 外 形 。之 所 以这
用于发动机排气量测量的威力巴流量计的研制
由此 可 以得 该点 的流 速为 ：
厂————一
“
√ ｐ ｐ ｐ （一 √ △ －）
动 。因此 ，威力 巴流 量传感 器从根 本上 防止 了堵塞 ，
并 由此产生一个非常稳定的差压信号 。
考虑 到实际 测量情 况 与理论 上 的差 别 ，引人 流 量系数 Ｏ 数值 由实验 确定 ） ｔ （ 对上 式进行 修 正 ：
种专 门用 于测量 发动机 排气量 的新 型 的 、精度较
高的流 量测量 仪表 。
２ 威 力 巴流 量 传 感 器 原 理
威 力 巴流 量计 的工作 原理仍 然是 差压原 理 。在 排 气管道 中装 入威力 巴传感 器 ，当流体流过 传感器 时 ，在其 前 部 （ 流 方 向 ） 生 一 个 高 压 分 布 区 ， 迎 产
在 发动 机性能 研究 、排放计 量方 面 ，排 气流量 是需要 测量 的关键 参数之 一 。但 是 ，由于发 动机排 气 的特性 ，排 气流 量 的直 接测量 是个 比较 困难 的问 题 。通 常情况 下 ，排气量 可 以用 进气 流量加 上油耗 量 来反 映 ，但 严格 来说 ，这样 的排气 测量没 有考虑 到发 动机 的漏气量 ，因而是不精 确 的 ；特别 是在研
表 １ 威 力 巴流 量 计 标 定 结 果
压差 质量流量 实际体积流 标定体积流
／ ａ ／ ｋ／ ） 量／ ｍ ／ ） 量 ／ ｍ ／ ） Ｐ （ ｇｈ （ ｈ （ ｈ
９ ９ ．２
１ ３ ２． ６ １ ９ ４． ７ １ ４１ ７． １ ６ ８． ３ ２ ０ ０． ４ ２ ９ ９． ６ ３ ５ ９． ７ ４ ４ ９． ９ ５ ６１ ９． ７８ ４１ ．
采用 前 ７ Ｄ、后 ３ Ｄ保 证测 量精 度 。
威力巴流量计在煤气计量中的应用
６ ０
ＭＥ ＩＬ ＲＧＩ Ｌ ＯＷＥＲ ＴＡ ．Ｕ ＣＡ Ｐ
２ １年第 ６ ００ 期 总 第 １２期 ４
威力 巴流量计在煤气计量中的应用
罗志成 ， 张柳 燕， 凤 李
（ 柳州钢铁 （ 集团 ） 公司计控所 ， 广西柳州 ５ ５ ０ ４ ０ ２）
．
【 摘 要 】介绍 了威力巴流量计的性能特点及工作原理， 了威力 巴流量计在柳钢煤气流量计量 中的使 叙述
关键 因素 ，低压信号 的稳 定和准 确对 均速探 头 的精
度和性能起着决定性作用。威力 巴是一种差压式的 流量探头 ，其 计算模 型和其 他差 压式流 量计 是相 同
图 １ 威 力 巴测 量 系统 示意 图
２ １年第 ６ ００ 期
总 第 １２期 ４
冶 金 动 力
ＭＥＴ ＬＵ ＡＬ ＲＧＩ ＣＡＬＰ ＯＷＥＲ ６１
【 ｂｔ ｃ】 Ｔ ｅｃａ ｃ ｒ ｔｓａｄｗ ｒ ｎ ｒ ｃ ｌ ｏ Ｖ ｒ ａ ｆｗ ｅ ｒ ｒ ｐｅ ｎ ｄ Ａ ｓ ａｔ ｈ ｈｒ ｔ ｓｃ ｎ ｏ ｉ ｐ ｎｉ ｅ ｆ ｅ ｂｒ ｏ ｍ ｔ ｅ ｒ ｅｔ ． ｒ ａ ｅ ｉ ｉ ｋｇ ｉ ｐ ａ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ
Ｔ ｅｕａｅｓ ｔｓｏ ｒｂ ｒ ｏ ｍ ｔ ａｕｉｇｇ ｓ ｏ ａ ｆ ｉｚｏ ｒｎａｄＳｅｌＧ ｏ ｐ ｈ ｓｇ ｔ ｕ ｆ ａａ ｗ ｅｅ ｉ ｍｅｓｒ ａ ｗ ｒｔ ｏ ｕｈ ｕＩ ｎ ｔｅ （ ｒｕ ） ａ Ｖｅ ｌ ｆ ｒｎ ｎ ｌ ｆ ｅ Ｌ ｏ
有加 强制 造及安 装 的规范 化工作 才能达 到 目的。
如 图 １ 示 ，威力 巴匀速流量 探头 垂直 插入管 所 道 固定安装 。 当流体 流过探 头时 ， 其前 部产 生－ ＋ 在 －
威力巴流量计在高炉煤气流量测量中的应用
威力巴流量计在高炉煤气流量测量中的应用
威力巴流量计属于新型的差压式流量计，在高炉煤气流量测量中发挥重要的作用。
高炉煤气属于脏气体，传统方式是采取圆缺或者标准的孔板元件进行测量处理，孔板在安装过程中需要停气，存在维护不方便和管道煤气压损坏等现象，针对具体情况，在整个过程中需要做好基本测量工作。
威力巴流量计在高炉煤气流量测定中有重要的作用，兼顾到新型检测装置的具体应用情况，在整个检测过程中需要对具体应用进行分析，确保合理性。
针对整个检测过程中存在的各种不足情况，要求提前进行压力值的设定，尽量减少误差，降低影响。
韦力巴流量计在转炉煤气计量中应用论文
韦力巴流量计在转炉煤气计量中的应用摘要:从韦力巴流量计的测量原理和性能优点出发,结合在钢铁厂转炉煤气计量中应用,讨论在实际使用中韦力巴流量计的投运和维护中需要注意的相关事项。
关键词:韦力巴流量计转炉煤气流量计量0 引言以孔板、喷咀、文丘里管及均速管为代表的差压式流量计虽然经历过漫长的发展过程,在一定时期对流量做出过重要贡献,但上述流量传感器没有很好解决精度低、测量范围度窄、易磨损、现场安装条件要求高,不能测量混相流、脏污流等一系问题。
鉴于此,国内外众多流量专家致力于新型差压流量传感器的研究和开发,以弥补孔板、喷咀、文丘里管及均速管的不足之处,各种特殊节流元件层出不穷,韦力巴流量计就是其中的佼佼者。
1 工作原理1.1 理论基础韦力巴流量计是运用差压式的工作原理设计生产的一种新型插入式流量测量仪表,由一体化韦力巴传感器、差压变送器和积算仪等组成流量测量系统,其是在皮托管测速原理的基础上,运用航空动力学原理,根据iso396“封闭管道中流体流量的测量—速度面积法”国际标准而设计制造,依据伯努利方程和连续性方程,计算方式和形式符合iso-5167国际标准。
其简化公式: ,,其中:α为流量系数;ε为可膨胀系数;d为工艺管道内径;△p 为差压值;ρ工矿密度。
1.2 测量原理韦力巴流量计是一种插入式流量测量仪表。
在管道中插入一根韦力巴传感器,当流体流过传感器时,在其前部迎流方向产生一个高压分布区,在其后部产生一个低压分布区。
传感器在高、低压区有按一定规则排列的多对(一般为三对)取压孔,分别测量流体的全压力,包括平均速度压力p1和静压力p2。
将p1和p2分别引入差压变送器,测量出差压△p=p1-p2,△p反映流体平均速度的大小,以此可推算出流体的流量。
2 性能特点2.1 稳定的信号输出的信号为非脉冲信号,稳定性为±0.1%。
2.2 卓越的长期高精度准确度为±0.5～1%,重复测量精度达±0.1%,它能够保持长期输出非常稳定的差压信号,这是因为:①磨损,腐蚀以及粘附的油污灰尘等因素对韦力巴流量计系数影响不大,但这些因素使孔板的流量系数增大,而且会增加到20%以上,由此产生的误差将也达到20%以上。
毕托巴流量计在焦炉煤气计量中的运用及节能分析
毕托巴流量计在焦炉煤气计量中的运用及节能分析【摘要】简述韶钢焦炉煤气计量的难点所在，介绍毕托巴流量计工作原理，计量及采集过程、现场安装投运方法、节能分析计算、与传统差压流量计相比的优点以及运用效果。
【关键词】毕托巴；焦炉煤气；防堵塞；压损；节能分析０前言焦炉煤气是指炼焦用煤在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品，主要由氢气和甲烷构成，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类，其热值高，在钢铁企业中被广泛使用。
而焦炉煤气因含有焦油焦油、苯、萘、水气等杂质，容易堵塞测量设备，一直困扰着焦炉煤气流量的计量工作。
１焦炉煤气计量的难点所在目前，韶钢测量焦炉煤气的方式主要有孔板流量计、文丘利流量计、Ｖ锥流量计等传统节流式差压流量计。
而因焦炉煤气中杂质，容易在供气管壁、节流装置的取压口、阀门和导压管连接处大量淤积，造成计量不准确甚至无法计量。
此外，传统的收缩取压方式压损大，功耗大，不利于节约风机压缩机能耗。
韶钢也曾使用过热式质量流量计来测量焦炉煤气，其利用传热原理，即流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表。
在焦炉煤气较纯净的时候，其测量问题不大，一旦焦炉煤气的处理工艺设备或处理工序出现某些问题，焦炉煤气中的焦油、萘、水气等杂质增多时，热式质量流量计便无法继续计量。
为此，仪表维护人员需要将大量的精力放在传统节流差压式流量计测量装置的导压管路和热式质量流量计探头的清理、导通、排水、吹扫等方面，由此造成维护工作量大，维护成本高。
如何做到流量计的防堵塞，如何减少因计量造成管道气体压损，是计量行业遇到的普遍性难题。
为解决好上述难题，在2011年1月，计控部对焦化厂4.3米焦炉外供焦炉煤气检测点试用了一种新型的流量计——毕托巴流量计。
运行一年多来，其流量计测量数据稳定可靠，波动量小，未出现过任何堵塞现象，很好地解决了焦炉煤气计量中的难题。
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威力巴流量计在转炉烟气测量中的应用
作者：黄永前
摘要：转炉烟气流量测量的准确性在转炉煤气回收和转炉自动化炼钢过程中显得非常重要，而转炉烟气具有灰尘和水汽含量大、管道直径大和测量现场震动大等特点，
普通流量测量系统无法同时满足以上要求，这就给仪表选型造成很大难度。
关键字：威力巴流量计转炉烟气测量
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转炉烟气流量测量的准确性在转炉煤气回收和转炉自动化炼钢过程中显得非常重要，而转炉烟气具有灰尘和水汽含量大、管道直径大和测量现场震动大等特点，普通流量测量系统无法同时满足以上要求，这就给仪表选型造成很大难度。
在工业生产中，测量流量的仪表种类很多，目前在过程检测中所用的流量测量仪表如表所列：
其中差压式流量计比较成熟，已有完整的实验资料和实践经验，适用于测量稳定流动的流体流量，这是最常用的流量测量方法。
以上所列差压式流量测量装置存在诸如量程比小、压损大、取压孔容易堵塞、结构复杂、成本较高、系统精度不高等缺点和问题，而当今电子技术发展很快，使变送器、积算仪和记录仪等二次仪表都能做到很高的精度、灵敏度，而且功能很全。
但作为差压发生器这个一次源的问题始终没有得到大的突破。
为了解决流量测量一次元件的问题，1990年代开发出一种差压式、速率平均式流量传感器威力巴—（V erabar）流量测量探头。
它是通过传感器在流动的流体中产生差压进行流量测量的，主要用于气体、液体和蒸汽的测量。
威力巴流量测量探头独特的结构以及对传统的流量理论的突破，使它彻底解决了传统均速管存在的问题。
在精度、重复精度、可靠性、防堵性和长期高精度等方面都达到了先进水平，是当今世界最先进的插入式差压流量计，它具有高精度、高强度、低压损、可靠防堵、易安装、免维护及寿命长等特点。
威力巴流量计和其它差压流量计一样都遵循伯努利方程：
式中Q=管道内的体积流量
K=流量系数
DP=差压发生器产生的差压
C=流量系数—要确定Q就必须确定K和DP
VERIS公司对伯努利方程理论在具体应用上进行了补充，建立了威力巴流量探头的流量系数K的数学分析模型：
流量系数K的精度高达±0.5%，而且该系数是线性的，它的变化与雷诺数的变化无关，保证了测量结果在高于10:1的量程比下，测量都能达到±0.5%的精度。
威力巴流量测量探头反映一个真实的流速，其精度达到±0.5%；重复性0.1%；其突出的优点是：输出一个非常稳定的无脉动的差压信号。
我厂现有120吨转炉三座，在当时工程设计时，就考虑烟气流量的测量，由于烟气具有管道直径大（DN=1800mm）、烟气内灰尘含量大（≥100g/m3）、准高温（70~℃≤T≤90~℃）量程比大等特点，当时未能选到合适的测量装置，故转炉投产时没有烟气测量，但随后根据转炉自动化炼钢的需要，我们经过调查和对比，最终选用美国VERIS公司生产的威力巴流量测量探头作为烟气流量测量的一次元件。
威力巴流量测量探头产生的差压非常小，在我厂所使用的这三套中，产生的最大量程差压仅为273Pa，对于这样小的差压，普通的差压变送器不能满足要求，刚开始我们选用普通的1151系列差压变送器与之配套，精度很差，且零点经常在0-15% 之间漂移，最终选用国内宏扬科技公司生产的和罗斯蒙特3051差压变送器同等精度的3851差压变送器与之配套，信号稳定可靠，零点漂移很小，信号直接输送给计算机，为转炉自动化炼钢的控制提供准确稳定的烟气流量信号。
该系统投入两年多，至今系统运行良好，几乎是免维护。
对于这种大管径的流量测量，选用威力巴流量测量探头作为流量测量的一次元件，相对设备投资较小，成本较低。