探讨用标准孔板计量蒸汽的能耗

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    蒸汽在石化系统是各生产企业的重要能源之一,有的直接参与化学反应,但多数是用其热能。企业在谈论节能降耗首先想到是“蒸汽计量”!从眼前本单位利益出发,降低生产成本需要降低蒸汽损耗;从大处想中国能源短缺,更需降低各种能耗。只有有了准确计量,才有资格说节约了多少能源。以下以燕化股份有限公司为例讨论蒸汽计量的现状。

    1　计量仪表的配置

    该公司是国家特大型企业,计量管理方面的任务相当繁重。曾经统计,该公司一级(各厂际之间的)计量仪表共有523套,其中蒸汽系统的计量仪表84套,占公司一级计量表的16%。该自备电站和部分产汽生产装置合计产汽量约10 Mt/a(其中本公司内消耗9.85 Mt/a,对外供0.15 Mt/a),出电站第一次计量中95%以上是用标准孔板进行测量计量的。

    面对国营、集体和个体数百个耗汽用户,计量仪表的选用非常关键。由于孔板测量技术发展成熟,有相应的国标和国际标准做支持,本身结构简单、造价低,耐高温性能和抗振性能好,所以对于大中型管道,如DG200 mm以上管道,多是采用孔板差压式流量计,尤其是高压过热蒸汽,如6条DN500 mm蒸汽管线,全部是采用孔板差压式流量计(12套)。对于中小管道,一般在DG100 mm以下,除了孔板差压式以外,涡街流量计使用数量越来越多。而对于更小的用户,管径在DG50 mm以下的,多为涡街流量计和分流旋翼式流量计。具体数据见表1所列。

    各分厂生产装置内及车间级的蒸汽测量(生产控制用)及计量,也多是采用孔板差压式流量计。除上述流量计外,也有用阿丑巴等流量计的,总的数量有数百台。但根据计量法规等要求,除标准孔板是合法的外,其他各类蒸汽流量计,因无处送检,没经过检定就用于蒸汽计量是非法的。

    2　能耗计算

    标准孔板的压损大,长期运行耗能也相当大,现以其中一套标准孔板差压式流量计为例,计算其能耗。

    输汽管径尺寸:φ529 mm×6 mm即管道内径D₂₀=517 mm;

    标准孔板孔径:d20=276.23 mm;

    流量量程范围: 25~120 t/h;

    正常流量: 84 t/h

    差压范围:hmax=58.78 kPa(原设计为0~6 000 mmH₂O);

    操作压力(表压): 0.901 MPa;

    操作温度: 300℃。

    目前工业用电价格是0.8元/(kW·h),该套标准孔板产生的阻力降,一年耗能费约为113万元。

    计算结果可知,DN500 mm的输汽管道上多安装一套标准孔板差压式流量计,一年多耗能1 411 989.6 kW·h;不包括仪表购置费、安装费、运行维护保养等费用,由标准孔板产生的阻力降就多浪费113万元。仅这6条DN500 mm的输汽管道上多安装6套标准孔板差压式流量计,一年多耗能约为847.2 kW·h,约合677.8万元。该公司7个生产分厂间重复安装的大小不等的标准孔板等节流装置,多耗多少能呢?