毕托巴®自诊断、自修正流量计量应用方案

一、项目背景

       镇海炼化四硫磺主风机K101A/B采用的是离心式鼓风机，该设备为硫磺装置酸性气反应炉和焚烧炉燃烧提供空气，是硫磺装置十分重要的设备。由于离心式鼓风机具有喘振特性，喘振对鼓风机具有破坏性，一旦发生，后果严重，轻则影响装置平稳运行，重则损坏鼓风机。

二、问题分析

     以主风机K101A控制方案为例进行分析：

     主风机入口流量计以往选用均速管流量计（流量计配单台微差压变送器）， 由于主风机出口直管段很短，流态不稳，流量计测量严重失准，出现已进入喘振控制线的数据但显示并未进入喘振区，导致防喘振难以控制，为此经常发生喘振现象，一但喘振发生就会发生刺耳的“吼叫”声，易造成主风机叶片和转子、密封件和附属精密仪表损坏，甚至烧坏轴瓦。与此同时，由于流量测量值波动过大且过于频繁，导致控制系统对主风机出口调节阀输出波动大，造成主风机工作点偏移量较大，使主风机无法稳定运行，在安全区和喘振区频繁切换，导致防喘振阀、变频器等设备的超负荷运行，甚至损坏。

       经过现场检查和核算，发现由于流量计安装位置管道的直管段长度不足，气压机入口气流呈湍流状态，而均速管流量计无法准确测量湍流状态的气体流量，从而导致输出了错误且波动剧烈的信号，对日常运营产生了负面影响。经过与业主单位仪表中心反复论证和比对，证实常规均速管流量计无法准确测量主风机入口流量。

 三、解决方案

       毕托巴公司采用“三取中值 ”的技术创新方案，尤其是针对主风机出入口直管段太短等复杂问题，毕托巴公司前期做了大量论证工作，制定了详细的施工方案，同时顺利完成了毕托巴流量装置安装工作。在试运行调试过程中，发现数据的准确性已经得到了一定保证，但是测量数据波动仍较大，即使做了差压滤波、增大阻尼系数、现场检漏等多种措施都未有效解决波动问题。针对出现的新难题，毕托巴公司与业主单位仪表中心反复分析原因，制定了详细的技术攻关方案，经过半个月现场调试，寻找相对稳定的流场位置点，经过现场反复摸索，根据管道流场分布系数，修正后有效解决了数据波动的问题。正式投用后，流量波动在1500Nm³/h以内，DCS显示的曲线波动情况，完全达到工艺控制要求，详见调试前后实际流量趋势图。

 四、结论

       在防喘振控制方案中，出口温度、入口温度、出口压力、入口压力、流量等均为重要参数，而流量的准确测量是重中之重，特别是在直管段很短的大口径管道中的流量准确测量堪称技术“瓶颈”。 毕托巴公司采用设计创新、技术先进且用于航空领域的专利技术设计的流量测量方案，在复杂工况条件下，仍确保了流量的准确度和稳定性，为主风机更精确的运行在喘振线附近的安全区域提供了测控保障，为特大型炼化企业的动设备安全运行和装置平稳生产创造了必要的条件。