1、焦爐煤氣凈化工藝流程
焦爐煤氣凈化的工藝流程為：來自界外的焦爐煤氣進入電捕焦工段后經(jīng)螺桿壓縮機壓縮，后送入粗脫硫工段。焦爐煤氣經(jīng)粗脫硫塔初步凈化后送入TSA變溫吸附塔。 來自TSA變溫吸附塔的焦爐煤氣經(jīng)離心壓縮機增壓，后送至焦爐煤氣精脫硫工段脫除有機硫。精脫硫后的焦爐煤氣進入濕法脫碳塔脫除二氧化碳，從而達到凈化煤氣成分和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
2、不同工況下焦爐煤氣流量計選型
根據(jù)工藝流程，焦爐煤氣凈化工藝中如下三種工況需要測量焦爐煤氣流量。
工況一：來自界區(qū)外焦爐煤氣針對工況一，該點氣體焦油含量高，當嘗試選用差壓原理的流量計時，為了防止測量管線被焦油堵塞，測量元件需要配套采用隔膜式取壓根部閥，因此無法選用標準節(jié)流裝置。同時該點測量精度要求為1％，焦爐煤氣壓力為0.005MPa，管道直徑為DN2000，當嘗試選用差壓原理的平衡流量計時，需配合使用微小量程的隔膜式根部閥及差壓變送器，經(jīng)流量計廠家核算整個測量系統(tǒng)的精度至少為2.6％，無法滿足≤１％要求，且系統(tǒng)壓損為0.0012MPa，焦爐煤氣管線的壓降過大。經(jīng)業(yè)主溝通，在業(yè)主可承受范圍內(nèi)，該工況選用插入式超聲波流量計。根據(jù)計算，采用對角45°波形路徑的超聲波氣體流量計，其測量精度可達0.9％，壓損在0.5kpa以下，滿足要求，采購安裝費用在45萬元左右。
工況二：粗脫硫反應器進口焦爐煤氣針對工況二，該點氣體壓力為0.48MPa，且該點測量精度要求為過程級，因此以上三種流量計都可以在此處選用。首先從經(jīng)濟方面考慮，超聲波流量計價格較為昂貴，因此此處考慮選用差壓式測量原理的流量計。同時，該點位置的焦爐煤氣含焦油量為5mg/Nm3，為了防止測量管線被微小焦油堵塞，此處選用隔膜式根部閥及差壓變送器，因此該工況無法選用節(jié)流裝置，而選用帶隔膜式取壓法蘭的平衡流量計。根據(jù)計算，其滿刻度差壓為4.2kpa，最大壓損為1.3kpa，β比為0.6，采購安裝費用大致在10萬元左右。
工況三：脫碳塔出口焦爐煤氣凈化氣
針對工況三，脫碳塔出口焦爐煤氣已不含雜質(zhì)，操作壓力較高，以上三種測量儀表均可選用。根據(jù)比較，在三種流量計均滿足測量要求的情況下，選用更為經(jīng)濟的標準節(jié)流裝置方案。
3、三種工況的流量計對比結論
通過上述分析對比，可以得到以下結論：
（１）節(jié)流裝置需要使用在焦爐煤氣較為干凈的工況下；超聲波流量計及平衡流量計配合隔膜式差壓變送器可以測量臟污焦爐煤氣的流量。
（２）節(jié)流裝置壓損最大，超聲波流量計壓損最小。考慮長期運行能耗，超聲波流量計經(jīng)濟性最好，平衡流量計次之，節(jié)流裝置最差。
（３）節(jié)流裝置采購成本最低，平衡流量計次之，超聲波流量計采購成本最高。
焦爐煤氣流量儀表的選型非常重要，如何準確測量也是焦爐煤氣綜合利用時生產(chǎn)部門普遍關注的問題。在實際的選用中，設計人員需根據(jù)不同工況下焦爐煤氣的溫壓、流量、管徑、組分及精度要求來合理選擇適合的流量儀表。同時，設計人員也要跟業(yè)主進行充分溝通，充分考慮費用、使用經(jīng)驗等各方面要求，合理選型，以保證焦爐煤氣流量測量的準確。
