電力行業(yè)測(cè)量燃?xì)忮仩t裝置的蒸汽量應(yīng)用報(bào)告

2017 年，國(guó)際能源供應(yīng)商 E.ON 公司，與陶氏比荷盧公司建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，為陶氏位于荷蘭 Terneuzen 的歐洲最大生產(chǎn)基地，建造、保有并運(yùn)營(yíng)一套大型燃?xì)忮仩t裝置。陶氏在該基地生產(chǎn)化學(xué)中間體，并通過(guò)進(jìn)一步的加工，成為商業(yè)和工業(yè)用途的各種產(chǎn)品，如包裝、涂料和泡沫。

E.ON 比利時(shí)電廠，新建了一套鍋爐裝置，將其并入陶氏 Terneuzen 工廠的蒸汽分配管網(wǎng)中。這臺(tái)具有雙燃料功能的鍋爐，可以使用由天然氣（最高 45% 的氫氣），以及石腦油裂解燃料氣所制成的混合氣。鍋爐裝置及其所需的組件，是根據(jù)極l端情況下的負(fù)荷梯度、蒸汽壓力和可用性的要求而設(shè)計(jì)的。

為了輸送和測(cè)量所產(chǎn)出的蒸汽量、以及回流的精制冷凝水，必須采用合適的測(cè)量技術(shù)。這就要求，在寬泛的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量。

對(duì)于熱量和質(zhì)量平衡，能源供應(yīng)商要求測(cè)量技術(shù)在運(yùn)行中高度精確，長(zhǎng)期穩(wěn)定并符合 ISO 5167 標(biāo)準(zhǔn)。這意味著，所有的儀表直管段，都需要在高雷諾數(shù)下完成可追溯的校準(zhǔn)。

在考慮了不同的蒸汽測(cè)量方法后，運(yùn)營(yíng)人員決定采用科隆的 ISA 1932 噴嘴差壓流量計(jì) — 在精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面，這是一個(gè)理想的選擇。根據(jù)客戶的要求，并按照 ISO 5167 和 ASME MFC-3M 的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了差壓流量測(cè)量與噴嘴的設(shè)計(jì)。

科隆的供貨范圍包括：6 個(gè)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的 ISA 1932 噴嘴（3 個(gè)用于高壓蒸汽，3 個(gè)用于低壓蒸汽）、3 臺(tái)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的 OPTIBAR MR 4300 孔板直管段（用于冷凝水），以測(cè)量高壓（HP）蒸汽、低壓（LP）蒸汽和精制冷凝水的流量。還包括：節(jié)流元件與 OPTIBAR DP 7060 差壓變送器（含 5 閥組）、OPTITEMP TRA-S34溫度組件（含 OPTITEMP TT 33 R 導(dǎo)軌型變送器模塊），以及 OPTIBAR PM 5060 壓力變送器（含 3 閥組）。

根據(jù)該項(xiàng)目能源管理的要求，需要專門(mén)的流量計(jì)算來(lái)確定高壓/低壓蒸汽出口，以及精制冷凝水入口的數(shù)量和財(cái)務(wù)價(jià)值 — 為此，科隆還提供了一臺(tái)流量計(jì)算機(jī)，通過(guò)流量、壓力（差壓）和溫度輸入變量，來(lái)計(jì)算蒸汽和冷凝水的熱量。

通過(guò)這套由科隆集成的差壓流量解決方案，客戶能夠從準(zhǔn)確可靠的熱平衡和質(zhì)量平衡數(shù)據(jù)中受益。在此項(xiàng)目中，微小的誤差也會(huì)造成巨大的財(cái)務(wù)差異 — 而經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的差壓流量解決方案，在寬泛的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)長(zhǎng)期精確穩(wěn)定，幫助客戶降低了運(yùn)營(yíng)成本。基于 ISO 5167 的設(shè)計(jì)，可在工藝運(yùn)行的過(guò)程中，檢查差壓流量計(jì)測(cè)量值的合理性，從而確保測(cè)量設(shè)備仍然按照客戶的規(guī)格準(zhǔn)確可靠地工作。

作為該方案的主要儀表供應(yīng)商（MIV），科隆為該項(xiàng)目提供了成套服務(wù) — 從咨詢、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試，到項(xiàng)目管理，以及將測(cè)量設(shè)備集成到客戶的過(guò)程控制系統(tǒng)中。

使用產(chǎn)品

ISA 1932 噴嘴

流量噴嘴，入口到喉部為圓弧曲面，出口為銳邊

未經(jīng)校準(zhǔn)的不確定度：±0.8…1.2%

長(zhǎng)度取決于貝塔比率

可以?shī)A在法蘭之間

噴嘴流量計(jì)

差壓流量計(jì)，測(cè)量長(zhǎng)期穩(wěn)定且壓損低

基于 ISA 1932 標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)徑噴嘴或文丘里噴嘴（遵循 ISO 5167-3 或 ASME MFC-3M）

精確地測(cè)量高流速的流量（如，給水、蒸汽、冷凝液、烴類、煉化產(chǎn)品、CO2、LH2 ）

制造和校準(zhǔn)的口徑最大為 48"；可以為高雷諾數(shù)的應(yīng)用進(jìn)行出廠前校準(zhǔn)

整體方案的一站式供應(yīng)，包括工程設(shè)計(jì)、文檔、測(cè)試、校準(zhǔn)、閥門(mén)、流量噴嘴、過(guò)程儀表等

OPTIBAR PM 5060

壓力變送器，適用于過(guò)程壓力和液位的應(yīng)用

堅(jiān)固的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，全焊接金屬膜片，適用于高壓力范圍和無(wú)菌要求

100 mbar…1000 bar / 1.45…14500 psi

各種螺紋型、法蘭型、無(wú)菌型和其他類型的過(guò)程連接

兩線制，4…20 mA/HART®、FF、Profibus-PA

OPTIBAR MR 4300

帶有角接取壓口和環(huán)型腔的孔板組件

預(yù)裝的組件，包括：孔板、前后直管段和過(guò)程連接

口徑：DN15…100 / ?…4"；壓力等級(jí)最高 PN100 / ASME Cl 1500

溫度：最高 +400°C / +752°F

材質(zhì)：1.4404 / 316L

OPTITEMP TRA-S34

熱電阻（RTD）溫度組件用于現(xiàn)有的保護(hù)套管或機(jī)械

螺紋連接或連接螺母

DIN 型，無(wú)保護(hù)套管

-40…+600°C / +1100°F

OPTITEMP TT 33 R

導(dǎo)軌安裝型溫度變送器模塊，通用輸入和電隔離

輸入：RTD、TC、mV、Ω

輸出：兩線制、4…20 mA

使用 PC 或 OPTICHECK Temperature App 應(yīng)用軟件，通過(guò) Bluetooth® 藍(lán)牙或 NFC 通信進(jìn)行組態(tài)

精度：±0.08％