在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，伴隨煉焦、煉鐵、煉鋼的生產(chǎn)，產(chǎn)生大量的焦爐煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣，這些煤氣摻混后被用來供各用能單位做為重要的加熱能源。目前杭鋼各煤氣用戶都安裝了差壓式煤氣流量計量裝置。差壓式計量裝置在流量計量的過程中，計量的準確性會受到管道內(nèi)輸送氣體的壓力、溫度和密度的影響。由于目前煤氣計量裝置都已帶有壓力、溫度補償裝置，壓力、溫度的變化給計量準確性帶來的影響已經(jīng)得到消除。而密度變化引起的計量誤差尚缺乏可靠易行的方法來加以完全解決。現(xiàn)就管道內(nèi)輸送煤氣的密度變化給計量準確性帶來的影響進行討論，以引起**的重視。

1.流量計量密度補償?shù)闹匾?/span>

管道內(nèi)輸送的混合煤氣的密度發(fā)生變化主要是由于輸送的混合煤氣的成分發(fā)生變化而造成的。當某一煤氣發(fā)生廠的生產(chǎn)出現(xiàn)不正常時，常常會引起管網(wǎng)內(nèi)輸送的混合煤氣的配比發(fā)生變化，配比的變化引起了管道內(nèi)所輸送煤氣的密度發(fā)生了變化。而用來測量混合煤氣流量的一次元件在設(shè)計時采用的密度參數(shù)卻是恒定的，這樣就造成了一次元件在實際使用中的密度參數(shù)與設(shè)計上采用的密度參數(shù)不符，從而給流量計量帶來了問題。以焦爐、高爐的二混煤氣為例。計量裝置一次元件在設(shè)計上采用的密度參數(shù)為配比百分之五十時的混合煤氣密度相關(guān)參數(shù)見表1。

實際生產(chǎn)上采用的焦爐、高爐煤氣的配比為百分之四十一左右，有時甚至更低。現(xiàn)以配比為百分之四十一為例，相關(guān)參數(shù)如表2。

從表1、表2可看出，即使通過節(jié)流裝置的差壓不變，混合煤氣配比變化也會給混合煤氣流量計量、燃燒控制等帶來困難，甚至可能因混合煤氣的熱值下降而影響到加熱質(zhì)量。所以，混合煤氣流量計量的密度補償是很重要的。

2.流量計量的密度補償方法

流量計量的密度補償與壓力、溫度補償是兩個不同的概念。密度補償指的是由于混合配比變化造成的混合煤氣標準狀態(tài)密度變化的補償；后者是指氣體標準狀態(tài)密度沒有變化，只是因為壓力、溫度變化造成氣體工作狀態(tài)密度變化的補償。

2.1流量計量中單純的密度補償公式

將設(shè)計節(jié)流裝置時采用的混合煤氣的密度用P設(shè)計表示，實際工作時混合煤氣的密度用P工況表示，混合煤氣流量計量中單純的密度補償公式為：

式中Qv標況為標準狀態(tài)下混合煤氣體積流量，Qv工況為實際工作狀況下的混合煤氣體積流量。

2.2混合煤氣標準狀態(tài)密度的確定

目日前，一般采用以下兩種方法求混合煤氣標準狀態(tài)密度。

1)已知焦爐、高爐煤氣流量求混合煤氣密度。根據(jù)混合前分別檢測出的焦爐煤氣和高爐煤氣的流量進行計算：

式中Qv焦爐為混合煤氣中焦爐煤氣的體積流量，Qv高爐為混合煤氣中高爐煤氣的體積流量

2)已知混合煤氣熱值求混合煤氣密度。根據(jù)煤氣輸送管道末端用戶熱值儀檢測出的混合煤氣熱值，以及混合煤氣中焦爐煤氣、高爐煤氣體積流量的比例，求出混合煤氣標準狀態(tài)密度。

式中，Iv焦為混合煤氣流量中焦爐煤氣所占體積比例；Iv高為混合煤氣流量中高爐煤氣所占體積比例；Q混合熱值為熱值儀檢測出的混合煤氣熱值：Q高爐熱值為高爐煤氣熱值；Q焦爐熱值為焦爐煤氣熱值(MJ/m3).

由上述兩式可得：

將式(2)或式(4)中的任一計算結(jié)果代入式(1)即可完成流量計量的密度變化補償工作。

3.壓力、溫度、密度綜合補償

對因工作壓力、溫度變化和標準狀態(tài)密度變化而引起的計量誤差進行補償，可使用如下補償公式：

4.結(jié)語

治金企業(yè)煤氣是一種量大且具極高回收利用價值的二次能源。提高混合煤氣的計量準確性能夠為控制、降低企業(yè)能耗提供依據(jù)。各廠可結(jié)合所用的煤氣成分組成及使用情況進行混合煤氣流量的合理補償。如果在生產(chǎn)中使用了轉(zhuǎn)爐煤氣進行混合，也可參照上述方法進行計量補償，因為其原理是相同的。