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燃氣管道計量精準與否,直接關系到玻璃窯爐燃燒控制的穩(wěn)定性與能耗水平。天然氣占玻璃生產(chǎn)企業(yè)能源成本的比例普遍較高,窯爐燃燒環(huán)節(jié)任何計量偏差都可能轉(zhuǎn)化為可觀的經(jīng)濟損失。聯(lián)測在流量測量領域深耕多年,其渦街流量計在玻璃等行業(yè)天然氣計量改造中已有實際應用,為窯爐精準控燃提供了可靠的現(xiàn)場數(shù)據(jù)支撐。
玻璃窯爐天然氣計量有其特殊性:管道管徑適中、介質(zhì)潔凈、流量范圍相對穩(wěn)定,但燃氣計量受溫壓波動影響明顯,若缺少溫壓補償,體積流量數(shù)據(jù)容易失真。傳統(tǒng)機械式計量裝置在低流量段線性度差、長期運行穩(wěn)定性不足,難以滿足窯爐燃燒精細化調(diào)節(jié)需求。聯(lián)測方案以高精度流量測量元件配合溫壓補償功能,將計量誤差控制在工藝可接受范圍內(nèi),正是本案例嘗試解決的問題。
二、項目背景與工況需求
玻璃熔窯是玻璃生產(chǎn)線核心熱工設備,天然氣經(jīng)調(diào)壓站減壓后由管道送入窯爐燃燒系統(tǒng),與助燃風按既定空燃比混合燃燒,維持窯內(nèi)高溫熔制環(huán)境。窯爐一旦點火運行,通常數(shù)月甚至更長時間連續(xù)生產(chǎn),對供氣和計量的穩(wěn)定性要求嚴苛。
- 項目/應用場景:玻璃廠天然氣輸送管道,用于窯爐燃燒系統(tǒng)的燃氣計量與控制
- 被測對象/監(jiān)測目標:天然氣瞬時流量、累計流量,輔助監(jiān)測介質(zhì)溫度、壓力
- 工況條件:天然氣管道輸送,介質(zhì)潔凈,常溫輸送為主,管道壓力相對穩(wěn)定,安裝環(huán)境為廠區(qū)管道間或計量平臺,存在一定振動,晝夜溫差對氣體體積有影響
- 核心需求/痛點:原有計量方式在天然氣溫壓波動下缺乏有效補償,計量數(shù)據(jù)與實際耗氣量存在偏差;低流量時段測量信號微弱,導致數(shù)據(jù)失真;計量數(shù)據(jù)無法為窯爐空燃比調(diào)節(jié)提供可靠依據(jù),影響燃燒效率
- 解決方案目標:實現(xiàn)天然氣流量的連續(xù)、穩(wěn)定、精準測量,通過溫壓補償修正氣體體積變化,為窯爐燃燒控制和能耗核算提供高可信度數(shù)據(jù)支撐
三、聯(lián)測產(chǎn)品解決方案與配置
3.1 解決方案概述
針對玻璃廠天然氣管道計量的實際需求,聯(lián)測提供了一套以渦街流量計為核心、配套溫壓補償與現(xiàn)場數(shù)顯表的氣體流量測量方案。聯(lián)測渦街流量計安裝在天然氣管道上,實時輸出流量信號;溫度與壓力信號接入后參與溫壓補償運算;數(shù)顯表二次儀表承擔現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示與累計量讀取,同時可將信號遠傳至窯爐控制系統(tǒng)。聯(lián)測方案通過傳感器和二次儀表的組合,解決天然氣計量中溫壓影響修正和現(xiàn)場可視化的雙重需求。
聯(lián)測在方案設計時充分考慮了天然氣密度小、流速適中、對壓損敏感的介質(zhì)特性。渦街流量計采用卡門渦街原理,傳感器無可動部件,長期運行不易卡滯。相比差壓式測量元件,聯(lián)測渦街流量計壓損更小,對天然氣輸配系統(tǒng)的能量消耗更低,尤其適合窯爐燃燒這類對供氣壓力穩(wěn)定性有較高要求的場景。
3.2 核心產(chǎn)品參數(shù)與選型配置
聯(lián)測為該場景配置的核心產(chǎn)品為SUP-LUGB系列渦街流量計與SUP-2600雙回路數(shù)顯表。主要技術(shù)參數(shù)如下:
- 使用型號:聯(lián)測SUP-LUGB系列渦街流量計(帶溫壓補償功能)
- 測量原理:卡門渦街原理
- 適用介質(zhì):氣體、液體、蒸汽,可測量天然氣
- 測量精度:氣體測量精度為1.0級或1.5級,帶溫壓補償型為1.5級
- 信號輸出:工況脈沖信號、隔離二線制或三線制4-20mA模擬信號
- 供電方式:24VDC外部供電或內(nèi)置3.6V長壽命鋰電池
- 結(jié)構(gòu)形式:管道式、插入式
- 過程連接:碳鋼或304不銹鋼夾持法蘭、標準法蘭連接
- 介質(zhì)溫度:覆蓋-40℃至450℃范圍
- 防護等級:IP65,可協(xié)議供貨IP67、IP68
- 顯示:大尺寸液晶顯示屏
- 認證:CE認證、符合歐盟RoHS指令
選型適配說明:玻璃廠天然氣管道介質(zhì)溫度處于常溫范圍,選擇常規(guī)溫度等級即可滿足要求。帶溫壓補償功能可對天然氣因溫度和壓力變化引起的體積波動進行修正,輸出更接近標準狀況的體積流量。4-20mA信號輸出便于接入窯爐DCS或PLC控制系統(tǒng),支持空燃比調(diào)節(jié)的實時數(shù)據(jù)采集。IP65防護等級適應工廠戶外管道間的粉塵與潮濕環(huán)境。
- 使用型號:聯(lián)測SUP-2600雙回路數(shù)字顯示控制儀
- 輸入信號:4-20mA標準電流、多種熱電偶、熱電阻、標準電壓等
- 測量精度:0.2%FS
- 顯示:雙屏高亮度LED數(shù)碼管
- 輸出功能:多路報警繼電器觸點、隔離模擬變送輸出4-20mA,可選RS485/RS232通訊接口,支持Modbus RTU協(xié)議
- 高級功能:支持兩路信號加、減、乘、除運算,具備熱電偶冷端溫度自動補償
選型適配說明:數(shù)顯表作為現(xiàn)場二次儀表,可同時顯示瞬時流量與累計流量,方便巡檢人員現(xiàn)場讀取。模擬變送輸出可將修正后的流量信號上傳至窯爐控制系統(tǒng);RS485通訊接口為后續(xù)接入全廠能源管理系統(tǒng)預留了數(shù)據(jù)通道。
四、應用效果與價值分析
4.1 應用效果分析
- 效果點一:實現(xiàn)天然氣流量的溫壓全補償計量,修正溫度壓力波動帶來的體積偏差
實現(xiàn)方式:聯(lián)測渦街流量計選配溫壓補償功能,配合溫度、壓力測量信號,對氣體體積流量進行實時修正。聯(lián)測方案避免了天然氣在晝夜溫差和壓力波動下未經(jīng)補償?shù)捏w積流量失真問題,將與窯爐實際耗氣量更接近的標準體積流量提供給控制端。
實際成效:以聯(lián)測渦街流量計1.5級的溫壓補償型測量精度衡量,計量數(shù)據(jù)能夠滿足窯爐燃燒控制對天然氣流量反饋的工藝精度要求,為能耗核算提供了比傳統(tǒng)無補償計量方式更可靠的數(shù)據(jù)基礎。
- 效果點二:降低介質(zhì)壓損,保障窯爐供氣壓力穩(wěn)定
實現(xiàn)方式:聯(lián)測渦街流量計采用非節(jié)流式測量結(jié)構(gòu),傳感器主體無可動部件,天然氣流經(jīng)時附加壓力損失小。聯(lián)測產(chǎn)品的寬量程比特性也減少了不同負荷工況下測量元件的適配難度。
實際成效:較小的壓損意味著天然氣經(jīng)流量計后的壓力衰減有限,窯爐燃燒器可保持在設計壓力區(qū)間工作,避免了因計量元件阻力過大導致的供氣壓力不足和燃燒狀態(tài)波動。
- 效果點三:數(shù)據(jù)遠傳與現(xiàn)場顯示并行,支撐燃燒調(diào)節(jié)與能源管理
實現(xiàn)方式:聯(lián)測渦街流量計4-20mA信號與聯(lián)測SUP-2600數(shù)顯表的模擬變送輸出構(gòu)成雙重數(shù)據(jù)通道。數(shù)顯表現(xiàn)場顯示瞬時與累計流量,模擬信號實時送達窯爐控制系統(tǒng),參與空燃比的閉環(huán)調(diào)節(jié)。
實際成效:窯爐操作人員能夠即時掌握燃氣消耗動態(tài),為燃燒參數(shù)調(diào)整提供依據(jù);累積流量數(shù)據(jù)同時滿足內(nèi)部能耗統(tǒng)計和對外結(jié)算的核算需求。聯(lián)測數(shù)顯表0.2%FS的測量精度為現(xiàn)場二次顯示提供了準確保障。
4.2 客戶價值總結(jié)
該案例中,聯(lián)測渦街流量計與數(shù)顯表的組合方案解決了玻璃廠天然氣計量中溫壓補償缺失、低流量工況數(shù)據(jù)失真、現(xiàn)場數(shù)據(jù)讀取不便等實際問題。聯(lián)測方案的技術(shù)價值在于以合理的測量精度和較低的運行壓損,為窯爐燃燒控制提供了穩(wěn)定、連續(xù)、可信的流量信號,使燃氣消耗從粗放估算走向有數(shù)據(jù)支撐的精細控制。對于天然氣成本占比高的玻璃生產(chǎn)企業(yè)而言,計量精度的改善直接對應著燃燒效率和能源成本管控能力的提升。
五、案例經(jīng)驗與借鑒意義
- 天然氣計量必須重視溫壓補償:玻璃窯爐天然氣消耗量大、連續(xù)運行時間長,溫度壓力波動對氣體體積計量的影響不可忽視,選型時聯(lián)測帶溫壓補償功能的流量計應從可選配置提升為必備條件。
- 流量元件的壓損特性影響系統(tǒng)運行:窯爐燃燒對供氣壓力穩(wěn)定有剛性要求,選型時應優(yōu)先考慮壓損小的測量原理,聯(lián)測渦街流量計的非節(jié)流式結(jié)構(gòu)在此類場景中具備實際適配優(yōu)勢。
- 計量方案需兼顧現(xiàn)場與控制端雙重需求:現(xiàn)場數(shù)顯表方便巡檢人員快速讀取數(shù)據(jù),模擬信號輸出服務于窯爐自動控制系統(tǒng),兩者結(jié)合才能讓計量數(shù)據(jù)真正進入生產(chǎn)管理閉環(huán)。
六、案例總結(jié)與獲取支持
- 聯(lián)測渦街流量計在玻璃窯爐天然氣計量場景中,以溫壓補償和低壓損為核心適配點,滿足燃燒控制的數(shù)據(jù)精度需求
- 聯(lián)測SUP-2600數(shù)顯表承擔現(xiàn)場顯示與信號遠傳,讓流量數(shù)據(jù)同時服務于生產(chǎn)操作和能源管理
- 計量元件選型需從介質(zhì)特性、工況波動、系統(tǒng)壓損、數(shù)據(jù)用途多個維度綜合評估,避免單一指標決策
如需了解聯(lián)測流量計在該類天然氣計量工況中的更詳細選型思路、安裝建議或?qū)嶋H運行數(shù)據(jù),可向聯(lián)測技術(shù)團隊獲取進一步的產(chǎn)品資料和應用說明,結(jié)合自身窯爐工況參數(shù)做針對性方案溝通。

