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摘要:文章針對中國石油蘭州石化分公司煉化生產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)計量檢測率偏低、計量損失率偏高等方面存在的瓶頸和難點，就如何提高蒸汽計量檢測率和準(zhǔn)確性的優(yōu)化方案進(jìn)行了研究，提出了適用于蒸汽計量實際狀況的雙量程差壓式蒸汽計量解決方案、多參量雙向流蒸汽計量檢測方法、一體化引壓實時溫壓補償集成化方案等蒸汽計量優(yōu)化方案，并對蒸汽計量優(yōu)化方案的實際應(yīng)用效果進(jìn)行了介紹。
      中國石油蘭州石化分公司煉化生產(chǎn)裝置每年蒸汽消耗量超過千萬噸,蒸汽的準(zhǔn)確無損計量對于節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益有重要意義，同時也是能源管控精細(xì)化管理的重要保障。目前在蒸汽計量檢測率偏低、計量損失率偏方面存在的主要技術(shù)瓶頸和難點問題，- -是如何實現(xiàn)普遍存在的大管徑、寬量程、小流量以及大范圍波動蒸汽流量的準(zhǔn)確測量難題;二是如何實現(xiàn)同一管道中雙向流蒸汽的實時準(zhǔn)確測量難題;三是如何對近年來I業(yè)流量則量領(lǐng)域的新技術(shù)自主性研究和創(chuàng)新性應(yīng)用，避免生產(chǎn)現(xiàn)場蒸汽計手段單一-、測量精度偏低、技術(shù)水平減趨落后且與能源管控工作要求不適應(yīng)的問題。
       針對以上瓶頸問題，本文在對外購、自鏟消耗、外供蒸汽計方法、手段及技術(shù)水平進(jìn)行總體調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對公司蒸汽管網(wǎng)龐大、供汽系統(tǒng)復(fù)雜、用汽計量形式多樣的實際狀況，綜合分析評價現(xiàn)有蒸汽計量設(shè)施的實際應(yīng)用情況，以實現(xiàn)煉化生產(chǎn)現(xiàn)場蒸汽準(zhǔn)確無損計量、提高蒸汽計量檢測率、降低蒸汽系統(tǒng)損耗為根本目的，研究提高蒸汽計量檢測率和準(zhǔn)確性的優(yōu)化計方案，以期通過蒸汽計量方式方法優(yōu)化，創(chuàng)新應(yīng)用蒸汽流量測量新技術(shù),進(jìn)一步提高蒸汽計量精度，解決目前存在的蒸汽計量檢測率低系統(tǒng)損失偏高的問題。

蒸汽計量優(yōu)化方案研究思路
1. 1雙量程差壓式蒸汽流量計量解決方案
公司煉油區(qū)蒸汽管線縱橫交錯遍布全廠，由于季節(jié)性、間歇性用汽等原因，管網(wǎng)蒸汽負(fù)荷波動較大，經(jīng)常發(fā)生計量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、不準(zhǔn)確、不合理的情況，給系統(tǒng)平衡、計量核算造成困惑。如何實現(xiàn)公司蒸汽管網(wǎng)中普遍存在的大管徑、寬量程、小流量蒸汽以及大范圍波動蒸汽流量的準(zhǔn)確測量，一 直是一個較難解決的蒸汽測量難題。本文在研究分析寬量程蒸汽測量不準(zhǔn)確的主要原因的基礎(chǔ)上，提出了一種實現(xiàn)寬量程蒸汽流量準(zhǔn)確測量的計量解決方案，即雙量程差壓式蒸汽流量計量技術(shù)方案。
1.2多參量雙向流蒸汽計量檢測方法
公司催化裂化、延遲焦化、連續(xù)重整等裝置蒸汽母管與系統(tǒng)管網(wǎng)之間呈互供狀態(tài),蒸汽單管雙向互供，客觀上造成了計量和能耗核算的困難。常規(guī)解決辦法是在同一條管線上安裝正、反兩套標(biāo)準(zhǔn)孔板進(jìn)行測量，但往往直管段難于保證，壓力損失也成倍增加，造成裝置能耗額外增加，特別是進(jìn)、出裝置蒸汽流向發(fā)生改變后很難及時準(zhǔn)確判斷和計量檢測，不利于生產(chǎn)運行控制和節(jié)能降耗。針對如何實現(xiàn)公司蒸汽管網(wǎng)同-管道中雙向流蒸汽的實時準(zhǔn)確測量，以避免只計量裝置外排蒸汽量(產(chǎn)汽量)而不計量裝置消耗蒸汽量(用汽量)導(dǎo)致整個蒸汽系統(tǒng)損失率偏高問題，本文研究創(chuàng)新應(yīng)用多參量雙向流蒸汽計量檢測方法,經(jīng)濟合理低成本實現(xiàn)了公司部分生產(chǎn)裝置存在的雙向流蒸汽實時準(zhǔn)確計量難題。

經(jīng)過研究提出的蒸汽計量優(yōu)化方案推廣應(yīng)用，使公司蒸汽計量精度明顯提高，蒸汽計量檢測率得到進(jìn)一步提升，蒸汽計量損失率明顯降低，在應(yīng)用實踐中產(chǎn)生了良好的應(yīng)用效果，也得到了用戶好評。
(1)蒸汽計量難題有效解決。-是創(chuàng)新應(yīng)用雙量程差壓式蒸汽流量計量技術(shù)方案，成功實現(xiàn)了蒸汽流量大范圍波動情況下的準(zhǔn)確計量問題，解決了煉油動力鍋爐外排低壓蒸汽南線、北線兩條總線,存在的大管徑、寬量程、小流量以及大范圍波動情況下的準(zhǔn)確測量問題,使蒸汽計量數(shù)據(jù)檢測率得到有效改善。二是創(chuàng)新應(yīng)用多參量雙向流蒸汽計量檢測方法，成功實現(xiàn)了特殊情況下雙向流蒸汽實時準(zhǔn)確計量問題，經(jīng)濟合理、以非常低成本解決了公司120萬噸/年重催裝置、80 萬噸/年連續(xù)重整裝置、120萬噸/年延遲焦化裝置等5條蒸汽線存在的困擾生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)整和計量檢測的"雙向流蒸汽的實時準(zhǔn)確測量問題”。
( 2)蒸汽計量精度明顯提高。蒸汽計量優(yōu)化方案實施后，公司近年來更新改造或新配備的蒸汽計量設(shè)備，yongjiu壓力損失比傳統(tǒng)差壓式流量計降低了1 /3,單臺計量設(shè)備的計量精度提高了0.5%，由流量、溫度、壓勵、差壓所組成的整個蒸汽計系統(tǒng)，其合成測量不確定度提高了2% ,計量系統(tǒng)誤差達(dá)到并超過石油石化行業(yè)蒸汽貿(mào)易交接計量精度標(biāo)準(zhǔn)。
( 3)蒸汽損失率明顯降低。蒸汽計量優(yōu)化方案實施前，煉油區(qū)1.0 MPa和3. 5 MPa蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)損失年均15%左右，每月較大的蒸汽損失分?jǐn)偭坑绊懷b置能耗達(dá)標(biāo)，也對煉油綜合能耗指標(biāo)影響較大，不利于能源精細(xì)化管控;化工區(qū)4. 0 MPa蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)損失每月高達(dá)20%左右，公司生產(chǎn)、計量管理部門和相關(guān)單位對該蒸汽管網(wǎng)多次組織排查問題并整改，均無法*解決，給乙烯廠各生產(chǎn)裝置、石化廠40 萬噸/年芳烴抽提裝置的蒸汽總量控制和能耗核算造成一定影響，月底能源計量結(jié)算時對損失量分配爭議較大，不利于全要素成本管控。蒸汽計量優(yōu)化方案實施后，根據(jù)實際情況綜合運用多種計量優(yōu)化手段，在部分計量點創(chuàng)新采用雙差變寬量程計量方案，部分計量點創(chuàng)新應(yīng)用多參量雙向流計量檢測方法，部分計量點創(chuàng)新運用一體化引壓集成安裝方案的平衡流量計( BFM)新技術(shù),并在所有具備更新改造時機的蒸汽計量點，優(yōu)先考慮綜合運用一體化引壓、多參量測量組態(tài)、智能化運算模塊、在線實時溫壓補償、HART 通訊協(xié)議、集成化安裝等新技術(shù),極大提高了蒸汽測量精度，減少了蒸汽管網(wǎng)損失，使煉油區(qū)蒸汽系統(tǒng)損失率降低了4%，化工區(qū)次高壓蒸汽系統(tǒng)損失率降低了10%。

      以雙量程差壓式蒸汽流量計量解決方案、多參量雙向流蒸汽計量檢測方法、一體化引壓實時溫壓補償集成化方案為主要技術(shù)思路，研究提出的提高蒸汽計量檢測率和準(zhǔn)確性的計量優(yōu)化方案，在公司蒸汽計方案確定、儀表選型設(shè)計、安裝調(diào)試投用中進(jìn)行了成功實踐和推廣應(yīng)用。有效解決了在蒸汽準(zhǔn)確計量方面存在的一些問題，極大地提高了生產(chǎn)現(xiàn)場蒸汽計量檢測率,有力地指揮了能源管控。同時蒸汽計量方案的優(yōu)化，也極大地提升了計量保障能力，保證蒸汽貿(mào)易結(jié)算的公平公正，維護(hù)蒸汽供需雙方合法權(quán)益;提高蒸汽計量整體技術(shù)水平，進(jìn)一步提高了蒸汽計量準(zhǔn)確性,降低了蒸汽系統(tǒng)損失，對降低生產(chǎn)裝置蒸汽單耗、提高經(jīng)濟效益起到了明顯效果，節(jié)能減排挖潛增效明顯。本文提出的蒸汽計量優(yōu)化方案，今后在各類工程項目、新建裝置及改擴建裝置、節(jié)能改造項目的蒸汽計量方案確定、計量儀表選型、儀表安裝調(diào)試投用中，可以進(jìn)一步推廣 和應(yīng)用,并對工業(yè)空氣、氮氣等其它氣體介質(zhì)的計量方式方法的改進(jìn)和優(yōu)化也具有一定的借鑒意 義。

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