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電力行業(yè)測量燃氣鍋爐裝置的蒸汽量應用報告

閱讀:607      發(fā)布時間:2024-1-23
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應用報告 | 電力行業(yè)

  • 準確可靠的測量數(shù)據(jù),用于熱能的分配和計算

  • 經(jīng)過校準的差壓流量解決方案(符合 ISO 5167 標準),用于測量高壓/低壓蒸汽和冷凝水的流量

  • 整套交付,包括流量噴嘴、孔板儀表直管段、差壓和壓力變送器、溫度組件和流量計算機

  • 一站式供應:從咨詢設計,到制造集成

背景

2017 年,國際能源供應商 E.ON 公司,與陶氏比荷盧公司建立了長期合作關(guān)系,為陶氏位于荷蘭 Terneuzen 的歐洲最大生產(chǎn)基地,建造、保有并運營一套大型燃氣鍋爐裝置。陶氏在該基地生產(chǎn)化學中間體,并通過進一步的加工,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端情況下的負荷梯度、蒸汽壓力和可用性的要求而設計的。

測量要求

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

對于熱量和質(zhì)量平衡,能源供應商要求測量技術(shù)在運行中高度精確,長期穩(wěn)定并符合 ISO 5167 標準。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。

介質(zhì)高壓蒸汽低壓蒸汽精制冷凝水
體積流量400 t/h50 t/h400 t/h
設計壓力56 bar /
812.2 psi
10 bar /
145 psi
14 bar /
203 psi
設計溫度+395°C /
+743°F
+300°C /
+572°F
+100°C /
+212°F
科隆解決方案

在考慮了不同的蒸汽測量方法后,運營人員決定采用科隆的 ISA 1932 噴嘴差壓流量計 — 在精度和長期穩(wěn)定性方面,這是一個理想的選擇。根據(jù)客戶的要求,并按照 ISO 5167 和 ASME MFC-3M 的標準,進行了差壓流量測量與噴嘴的設計。

科隆的供貨范圍包括:6 個經(jīng)過校準的 ISA 1932 噴嘴(3 個用于高壓蒸汽,3 個用于低壓蒸汽)、3 臺經(jīng)過校準的 OPTIBAR MR 4300 孔板直管段(用于冷凝水),以測量高壓(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)該項目能源管理的要求,需要專門的流量計算來確定高壓/低壓蒸汽出口,以及精制冷凝水入口的數(shù)量和財務價值 — 為此,科隆還提供了一臺流量計算機,通過流量、壓力(差壓)和溫度輸入變量,來計算蒸汽和冷凝水的熱量。

客戶利益

通過這套由科隆集成的差壓流量解決方案,客戶能夠從準確可靠的熱平衡和質(zhì)量平衡數(shù)據(jù)中受益。在此項目中,微小的誤差也會造成巨大的財務差異 — 而經(jīng)過校準的差壓流量解決方案,在寬泛的動態(tài)范圍內(nèi)長期精確穩(wěn)定,幫助客戶降低了運營成本?;?ISO 5167 的設計,可在工藝運行的過程中,檢查差壓流量計測量值的合理性,從而確保測量設備仍然按照客戶的規(guī)格準確可靠地工作。

作為該方案的主要儀表供應商(MIV),科隆為該項目提供了成套服務 — 從咨詢、設計、制造、測試,到項目管理,以及將測量設備集成到客戶的過程控制系統(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)校準的不確定度:±0.8…1.2%

長度取決于貝塔比率

可以夾在法蘭之間


噴嘴流量計

差壓流量計,測量長期穩(wěn)定且壓損低

基于 ISA 1932 標準,長徑噴嘴或文丘里噴嘴(遵循 ISO 5167-3 或 ASME MFC-3M)

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

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

整體方案的一站式供應,包括工程設計、文檔、測試、校準、閥門、流量噴嘴、過程儀表等


OPTIBAR PM 5060

壓力變送器,適用于過程壓力和液位的應用

堅固的設計結(jié)構(gòu),全焊接金屬膜片,適用于高壓力范圍和無菌要求

100 mbar…1000 bar / 1.45…14500 psi

各種螺紋型、法蘭型、無菌型和其他類型的過程連接

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

預裝的組件,包括:孔板、前后直管段和過程連接

口徑:DN15…100 / ?…4";壓力等級最高 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)有的保護套管或機械

螺紋連接或連接螺母

DIN 型,無保護套管

-40…+600°C / +1100°F


OPTITEMP TT 33 R

導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 應用軟件,通過 Bluetooth® 藍牙或 NFC 通信進行組態(tài)

精度:±0.08%

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