電力行業測量燃氣鍋爐裝置的蒸汽量應用報告

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系，為陶氏位于荷蘭 Terneuzen 的歐洲最大生產基地，建造、保有并運營一套大型燃氣鍋爐裝置。陶氏在該基地生產化學中間體，并通過進一步的加工，成為商業和工業用途的各種產品，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。

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

對于熱量和質量平衡，能源供應商要求測量技術在運行中高度精確，長期穩定并符合 ISO 5167 標準。這意味著，所有的儀表直管段，都需要在高雷諾數下完成可追溯的校準。

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 — 在精度和長期穩定性方面，這是一個理想的選擇。根據客戶的要求，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。

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量平衡數據中受益。在此項目中，微小的誤差也會造成巨大的財務差異 — 而經過校準的差壓流量解決方案，在寬泛的動態范圍內長期精確穩定，幫助客戶降低了運營成本。基于 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中。

使用產品

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、煉化產品、CO2、LH2 ）

制造和校準的口徑最大為 48"；可以為高雷諾數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

堅固的設計結構，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：1.4404 / 316L

OPTITEMP TRA-S34

熱電阻（RTD）溫度組件用于現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

精度：±0.08％