本文主要介绍热式气体质量流量计的工作原理,安装技术规范、调试方法以及应用注意事项和st98a流量计在滨化热力公司锅炉中的应用及常见故障处理方法。
一、 概述:
山东滨化集团股份有限责任公司老热电厂烟气、风流量采用机翼式流量计,由节流件和差压变送器组成,机翼式取压装置有维护量大、压损大、安装不方便等缺点,同时由于测量管道灰尘煤粉颗粒物较多,存在易堵、易冻、易漏等现象,使流量指示不准,同时还会使流量系数发生变化,测量精度降低,造成测量误差大。因此我们在新上的锅炉系统中先后安装投运st98-a fci流量计16台作为一次风、锅炉出口烟气、返料凤、流化风量的测量,安装投入运行后效果良好。
二、测量原理
st98型流量计是一种用于空气和气体测量应用的热扩散式质量流量计,st98型流量计由一个流量元件、一个流量变送器和一个封装组成。st98的流量元件使用热扩散的操作原理,一个低功率加热器通过加热一个电阻式温度探测器(rtd),在两个rtd之间造成一个温差。流体的流动将被加热的rtd上的热量带走,造成两个rtd间的温度差成比例变化,流量计的流量变送器将rtd间的温差转换成一个刻度信号和一个可选择的显示值。
三、技术规格及参数:
操作温度:控制电路的环境温度(-18-60℃)
传感器标准温度(-40-177℃)
操作压力:0-250psig(0-17bar(g))
流量范围:0.75-600sfps(0.21—172nmps)
精度:标准精度为±1%读数 +0.5%的满量程
重复性:±0.5%读数
量程比:10:1 到100:1
信号输出:4-20ma,700ωzui大负载;0-5,1-5&0-10vdc 100kωzui小负载
流量精度:±1%+0.5%满量程
输入电源:ac输入:100-240vac,50/60hz dc输入:22-33vdc
输出信号:电流:4~20 ma,700 o zui大负载。电压:0~10 vdc,0~5 vdc,1~5 vdc,100ko zui小负载
四、安装
传感器安装焊接(以管道尺寸为2600*1600mm为例)
1、在测量管道上焊接带3/4npt(阴螺纹)的安装短管3个,其中2个为观测孔,一个为测量孔。
2、在管道2600mm侧距外壁650/1300/1950mm处分别开a、b、c三个孔,见图一。
3、质量流量计插入深度等于管内径的1/2+12.7+管厚。
4、过程连接头如图二所示
5、接线
1、出于安全因素的考虑,st98特别要求220v ac电源采用三线制,其中一根接地线必须连接到流量变送器接线端子排的接地终端。
2、因传统4~20ma的i/o产品对变频驱动设备等产生的高频噪声干扰较为敏感,且现场的电气高频噪声污染较为严重。避免仪表信号传输回路遭受干扰,对输出信号电缆采用屏蔽电缆,且屏蔽层在靠近变送器一端接地,dcs机柜一端包裹保护起来。
6、现场传感器部分按照图三、四联接
7、二次仪表接线按照图五连接
五、调试
使用st98流量变送器提供的rj-12通讯串口与fci的fc88通讯器进行链接通讯。
*、将风机负荷调节至40%,在过程连接头a处插入传感器总长度1/3,记录fc88 t状态下流量值,继续推进传感器至2/3处,记录流量值,zui后全部推进,记录流量值。然后将传感器分别移至b和c点记录数据。
第二、将风机负荷调节至60%,在过程连接头a处插入传感器总长度1/3,记录fc88 t状态下流量值,继续推进传感器至2/3处,记录流量值,zui后全部推进,记录流量值,然后将传感器分别移至b和c点记录数据。
第三、将风机负荷调节至80%,在过程连接头a处插入传感器总长度1/3,记录fc88 t状态下流量值,继续推进传感器至2/3处,记录流量值,zui后全部推进,记录流量值。然后将传感器分别移至b和c点记录数据。把3个不同负荷下的9个数据相加除9,既为不同负荷下瞬时流量值。
示例:负荷40%点
a位置三个数据分别为:365ncmh、500 ncmh、700 ncmh。b位置三个数据分别为:200 ncmh、600 ncmh、900 ncmh, c位置三个数据分别为:800 ncmh、900 ncmh、1000 ncmh,9个数据相加,计算平均值是663 ncmh,这就是此管道的瞬时流量值,*安装点是a3或b2 。若安装在a3点,k系数 为663除以700所得值0.947。若安装在b2点, k系数为663除以600所得值为1.105。三种不同负荷状态下数据计算,可寻出*的安装位置以及流场分布点,便于减小误差。
六、菜单控制和结构
1、大部分条目需要敲至少两个键:一个字母加[enter]键,或一个或多个数字加[enter]键。
2、 所以有的用户条目由输入模式(input mode)?<提示开始,只是当设备处于主功能模式下(这时需按[enter]选择条目)时除外。
3、 y/n表示是(y),保存或者改变参数,或否(n),不要保存或改变参数。
4、 使用backspace(后退一格)[bksp]键可以退后。
常用菜单选项表
常用操作命令
b.传感器平衡
这一功能只有当安转了新的流量元件或必须进行标定时才能用。要使设备正常工作,流量元件和电子部件必须平衡。平衡意味着处于同一温度,流量元件中的rtd必须电阻相同。由于rtd在物理特性上的差异,其中一个rtd的电流需要作调整,使两个rtd上的电压相同。其间的差值要尽量接近零。设备平衡既可以自动完成,也可以手动完成。
按[b][enter]将显示“输入密码(enter code)”
输入密码加[enter]键,出现“输入温度值(enter temp.#)”
在输入温度值后,将显示“自动或手动(auto or manual)”以及“按a或m<”
按[a][enter]将显示“xxx xxxx平衡(balancing)”。然后第1行将出现“已平衡(balanced)”,第2行将出现“保存(saved)!xxx”如果按了[m][enter],而不是[a][enter],则将显示“输入平衡值(enter balance#)”的提示。一旦输入了平衡值[xxx],则平衡值在第1行出现,第2行则出现“保存!(saved)”。稍后几秒之后,第1行将出现“保存(saved)!xxx”,第2行出现“输入模式?(input mode)<”。(一般情况下,平衡值在234~237之间)
n.软件重启初始化。
按[n][enter]将显示:“重新启动,请稍后!(restar-wait!)”,然后出现初始化显示:“fcist98”,“正在初始化(initizlization)!”,“加热器启动(heater on)!”,“版本(version x.xx)”,“量程=1.000001”。zui后“输入模式(input mode)<”。
s.在用户存储区或工厂存储区进行储存和/或恢复
按[s][enter]将显示“用户恢复(restore user)”以及“从用户存储区(from user save)?”。如果按“y”,则显示“恢复页(restore page x)”,以及“请稍等(please wait)”和“结束(completed)!”,以及“重启!(restart)”。如果按了“n”,则显示“用户恢复(restore user)”以及“从工厂存储区(from factory)?”。然后的显示与从用户存储区恢复相同。
t.正常操作模式
按t[enter]第1行将显示“53.0sfps”,第2行将显示“70.8°f”(示例为默认单位)。
按[z][enter]将显示“e代表英制或(e for english)”“m代表英制或(e for metric)”。按[m][enter]则下一个提示为“m smps.n ncmh”,后跟“或k kg/hr”。按[n][enter] 则下一个提示为“r圆管或(r round duct or)”,后跟“s方管(s retangular)<”。按[r][enter]则下一个提示为“直径: