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电力行业测量燃气锅炉装置的蒸汽量应用报告

来源:科隆中国-科隆测量仪器(上海)有限公司   2024年01月23日 13:48  


  

应用报告 | 电力行业

  • 准确可靠的测量数据,用于热能的分配和计算

  • 经过校准的差压流量解决方案(符合 ISO 5167 标准),用于测量高压/低压蒸汽和冷凝水的流量

  • 整套交付,包括流量喷嘴、孔板仪表直管段、差压和压力变送器、温度组件和流量计算机

  • 一站式供应:从咨询设计,到制造集成

背景

2017 年,国际能源供应商 E.ON 公司,与陶氏比荷卢公司建立了长期合作关系,为陶氏位于荷兰 Terneuzen 的欧洲最大生产基地,建造、保有并运营一套大型燃气锅炉装置。陶氏在该基地生产化学中间体,并通过进一步的加工,成为商业和工业用途的各种产品,如包装、涂料和泡沫。

E.ON 比利时电厂,新建了一套锅炉装置,将其并入陶氏 Terneuzen 工厂的蒸汽分配管网中。这台具有双燃料功能的锅炉,可以使用由天然气(最高 45% 的氢气),以及石脑油裂解燃料气所制成的混合气。锅炉装置及其所需的组件,是根据极l端情况下的负荷梯度、蒸汽压力和可用性的要求而设计的。

测量要求

为了输送和测量所产出的蒸汽量、以及回流的精制冷凝水,必须采用合适的测量技术。这就要求,在宽泛的动态测量范围内,实现高精度的测量。

对于热量和质量平衡,能源供应商要求测量技术在运行中高度精确,长期稳定并符合 ISO 5167 标准。这意味着,所有的仪表直管段,都需要在高雷诺数下完成可追溯的校准。

介质高压蒸汽低压蒸汽精制冷凝水
体积流量400 t/h50 t/h400 t/h
设计压力56 bar /
812.2 psi
10 bar /
145 psi
14 bar /
203 psi
设计温度+395°C /
+743°F
+300°C /
+572°F
+100°C /
+212°F
科隆解决方案

在考虑了不同的蒸汽测量方法后,运营人员决定采用科隆的 ISA 1932 喷嘴差压流量计 — 在精度和长期稳定性方面,这是一个理想的选择。根据客户的要求,并按照 ISO 5167 和 ASME MFC-3M 的标准,进行了差压流量测量与喷嘴的设计。

科隆的供货范围包括:6 个经过校准的 ISA 1932 喷嘴(3 个用于高压蒸汽,3 个用于低压蒸汽)、3 台经过校准的 OPTIBAR MR 4300 孔板直管段(用于冷凝水),以测量高压(HP)蒸汽、低压(LP)蒸汽和精制冷凝水的流量。还包括:节流元件与 OPTIBAR DP 7060 差压变送器(含 5 阀组)、OPTITEMP TRA-S34温度组件(含 OPTITEMP TT 33 R 导轨型变送器模块),以及 OPTIBAR PM 5060 压力变送器(含 3 阀组)。

根据该项目能源管理的要求,需要专门的流量计算来确定高压/低压蒸汽出口,以及精制冷凝水入口的数量和财务价值 — 为此,科隆还提供了一台流量计算机,通过流量、压力(差压)和温度输入变量,来计算蒸汽和冷凝水的热量。

客户利益

通过这套由科隆集成的差压流量解决方案,客户能够从准确可靠的热平衡和质量平衡数据中受益。在此项目中,微小的误差也会造成巨大的财务差异 — 而经过校准的差压流量解决方案,在宽泛的动态范围内长期精确稳定,帮助客户降低了运营成本。基于 ISO 5167 的设计,可在工艺运行的过程中,检查差压流量计测量值的合理性,从而确保测量设备仍然按照客户的规格准确可靠地工作。

作为该方案的主要仪表供应商(MIV),科隆为该项目提供了成套服务 — 从咨询、设计、制造、测试,到项目管理,以及将测量设备集成到客户的过程控制系统中。

使用产品

ISA 1932 喷嘴

流量喷嘴,入口到喉部为圆弧曲面,出口为锐边

未经校准的不确定度:±0.8…1.2%

长度取决于贝塔比率

可以夹在法兰之间


喷嘴流量计

差压流量计,测量长期稳定且压损低

基于 ISA 1932 标准,长径喷嘴或文丘里喷嘴(遵循 ISO 5167-3 或 ASME MFC-3M)

精确地测量高流速的流量(如,给水、蒸汽、冷凝液、烃类、炼化产品、CO2、LH2 )

制造和校准的口径最大为 48";可以为高雷诺数的应用进行出厂前校准

整体方案的一站式供应,包括工程设计、文档、测试、校准、阀门、流量喷嘴、过程仪表等


OPTIBAR PM 5060

压力变送器,适用于过程压力和液位的应用

坚固的设计结构,全焊接金属膜片,适用于高压力范围和无菌要求

100 mbar…1000 bar / 1.45…14500 psi

各种螺纹型、法兰型、无菌型和其他类型的过程连接

两线制,4…20 mA/HART®、FF、Profibus-PA


OPTIBAR MR 4300

带有角接取压口和环型腔的孔板组件

预装的组件,包括:孔板、前后直管段和过程连接

口径:DN15…100 / ?…4";压力等级最高 PN100 / ASME Cl 1500

温度:最高 +400°C / +752°F

材质:1.4404 / 316L


OPTITEMP TRA-S34

热电阻(RTD)温度组件用于现有的保护套管或机械

螺纹连接或连接螺母

DIN 型,无保护套管

-40…+600°C / +1100°F


OPTITEMP TT 33 R

导轨安装型温度变送器模块,通用输入和电隔离

输入:RTD、TC、mV、Ω

输出:两线制、4…20 mA

使用 PC 或 OPTICHECK Temperature App 应用软件,通过 Bluetooth® 蓝牙或 NFC 通信进行组态

精度:±0.08%

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