弯管流量计在石化行业中的应用与节能分析

一、弯管流量计的自身特点

1.结构简单，价格低廉

弯管传感器实际上是一个90度标准弯头，没有比它结构更简单的流量传感器了。随着机械加工工业的发展和行业标准化及规范化管理的不断完善，用作弯管传感器的标准机制弯头其质量越来越好，价格也越来越低。法兰式取压的孔板流量计是市场上价格最便宜的流量计，弯管流量计的价格完全可以和它相比。

2.可测量容易脏污、易堵塞介质的传感器

煤气（包括：高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气等）、烟气等属脏污介质，容易堵塞、粘连传感器关键部位，直接影响测量。传统孔板流量计及涡街流量计基本无法保证长期运行的准确性与稳定性。循环水水质较差，对流量测量装置的污染影响较大。孔板流量计的节流件或涡街流量计的插入件极易被循环水玷污或堵塞，尤其是孔板节流口的直角部分，即使是轻微的玷污也会对测量精度造成极大的影响。对循环水的测量应用电磁流量计或超声波流量计价格又偏高，弯管传感器对于类似煤气、循环水这样的介质其适应性极强，即使是长期的运行也能保证弯管流量计的正常工作，保证其足够的测量精度。

3.适应性强，量程范围宽，直管段要求不严

只要是可以用孔板、涡街、均速管流量计来测量的管道内流体流量都可以用弯管流量计进行测量，而且在耐高温、耐高压、耐冲击、耐振动、耐潮湿、耐粉尘等方面，弯管流量计远优于其它流量计。对于涡街流量计来说其使用性是十分有限的，这与其测量原理有关，实测测量结果产生较大的附加误差影响了测量精度，造成测量不准。所有这些问题对弯管流量计来说几乎没有影响，而高温、高压对于弯管传感器来说只要采用与工艺管道相同材质的标准弯头，就可以得到解决。

4.弯管流量计精度高，重现性好，测量精度可达1％，重现性精度可达0.02％，一次安装后，不再需要重复拆装，因此，其安装精度也能得到最佳保证。

5.无任何附加节流件或插入件，无附加压力损失，节约能源

对孔扳流量计来说，流体在孔板上的压力损失是不可恢复的，其损失可达孔板在该流量下产生的差压值的60%～80%。弯管流量计与其他流量计相比最重要的是无任何附加节流件或插入件，不存在管道附加阻力损失的问题，孔板的节流损耗可简单地看作是弯管流量计的节能效果，这对于那些大系统、大管径、大流量、低压力的测量对象好处更加明显。这一特点给弯管流量计的工业化应用带来了巨大的便利和经济效益。

6.免维护的流量传感器

弯管流量计传感器耐磨损，对微量磨损不敏感，在高速流体冲击下不会变形、扭曲、震动，长期高低温工作条件下敏感元件不会老化、变质而降低稳定性和灵敏度。对于环境中可能出现的震动、粉尘、潮湿、电磁场干扰不敏感，经过长周期运行它的稳定性、灵敏度、准确性不会发生明显变化，能在最大程度上防止传感器被粘污、结疤、堵塞等等。

二、弯管流量计的实际应用

1.弯管流量计在中高压蒸汽测量中的应用及节能分析。

以南京新苏热电厂实例分析弯管流量计的节能效果：一台燃煤锅炉运行，推动1.2万千瓦汽轮机发电。锅炉出口和汽轮机入口均设置孔板流量计进行计量，参数见表一、二。

表一

表二

节流装置压力损失δD 通常根据式（1）计算：

（1）

其中，β ： 节流件直径比

P： 节流装置差压值 KPa

根据公式（1）可以算出常用流量75t/h时2号炉和汽轮机两道孔板产生的压力损失分别为55.9 KPa、54.4 KPa。

孔板流量计所产生能耗计算：蒸汽在操作温度450℃，操作压力3.5MPa情况下，密度约为10Kg/m3，孔板流量计每小时所产生的能耗为：W=Qv（体积流量）xδD（压损）x3600s。锅炉出口孔板产生能耗为：（75000Kg/h÷10Kg/m3）x55.9KPax3600s =419.25MJ，汽轮机入口孔板产生能耗为：（75000Kg/h÷10Kg/m3）x54.4KPax3600s =408MJ。

仅从减少蒸汽热能损失、在相同发电量的条件下节约蒸汽耗量这一点来计算，（以1kg煤的发热量为22.5MJ计算，燃煤锅炉的效率为65%，年运行时间按8000小时计。）每年可节约燃煤452.5吨，每年减少生产成本约45万元。

三、结束语

综上所述，弯管流量计以其计量精度高，检测元件免维护，价格合理且节能效果显著等优点，正逐步取代孔板流量计等传统流量计应用于石化企业锅炉蒸汽中，并应在石化企业中得到大力推广。

参考文献

[1]余朝明.弯管流量计在福建三钢的应用[J]冶金自动化2008，增刊2）：330-332.

[2]景岚.，郭宏.刘永.环形孔板流量计的原理与特点[J]冶金自动化2008，增刊2）：317-319.

[3]张卫华.弯管流量计的工程应用测控技术2000，19（10）：14-15.

作者简介：李国辉（1983－），男，汉族，辽宁锦州人，东北炼化工程有限公司锦州设计院仪表室设计人员。主要从事石油化工企业自动控制与仪表方面的设计。