蒸汽質量超聲流量計的應用

付榮申

（中國五環工程有限公司，武漢430223）

Shell煤氣化作為一種潔凈、高效的煤氣化技術被廣泛應用。該技術中的關鍵設備——汽包（V－1304）分為大室和小室，兩室之間上部隔斷，下部連通，如圖1所示。兩室頂端連通并需設置一臺流量計，該流量計即起到平衡閥的作用，又可以準確地測量兩室之間蒸汽的體積流量，該流量是控制汽化爐內溫度的重要參數。因此，選擇一款恰當的流量計，對于整個煤氣化過程至關重要。

圖1 汽包大小室結構示意

此處工藝介質為高溫、高壓飽和蒸汽，工藝參數：操作溫度272.2℃，操作表壓為5.6MPa，最大流量10.3t／h，正常流量3.6t／h，最小流量720kg／h，密度29.1kg／m3，管徑DN100mm。工藝過程決定了所選用的流量計應具有雙向流量測量功能，變送器要有三輸出功能。由于該流量計的安裝高度較高，也應考慮其維護的方便性。

綜上所述，選擇一種低維護、壓損低、精度高、范圍度寬、雙向流量測量的蒸汽流量計成為關鍵，因而選擇三聲道蒸汽質量超聲波流量計作為此處的測量儀表［1－3］。

1 測量原理

GE的GS868蒸汽質量超聲波流量計采用BWT（The Bundle Waveguide Technology）技術的探頭，并使用受專利保護的互相關時差技術（Correlation Transit－Time TM），可提供精確、無漂移的超聲流量測量，對蒸汽流動無阻礙。

互相關時差法超聲波流量計工作原理［4－8］如圖2所示。2臺小型傳感器被安裝于管線或管道上，一臺位于另一臺的上游，傳感器發射和接收穿過蒸汽的超聲信號。流量計測量順流和逆流的超聲波傳播時間差，并做數字信號處理和互相關測定，計算流體的流速和體積流量，還可以利用輸入的溫度和壓力值，以及內置的蒸汽對照表，計算蒸汽質量流量。……