双量程差压式蒸汽流量计量解决方案

炼油区蒸汽管线纵横交错遍布全厂，由于季节性、间歇性用汽等原因，管网蒸汽负荷波动较大，经常发生计量数据不稳定、不准确、不合理的情况，给系统平衡、计量核算造成困惑。如何实现公司蒸汽管网中普遍存在的大管径、宽量程、小流量蒸汽以及大范围波动蒸汽流量的准确测量，一直是一个较难解决的蒸汽测量难题。
本文在研究分析宽量程蒸汽测量不准确的主要原因的基础上，提出了一种实现宽量程蒸汽流量准确测量的计量解决方案，即双量程差压式蒸汽流量计量技术方案。
双量程差压式蒸汽流量计量系统，即一个节流装置配备两台差压变送器，其中一台为大量程差压变送器，差压测量量程上限较高，另一台为小量程差压变送器，差压测量量程上限较小(一般只有10kPa或更小)，从而使低量程段差压测量精确度得到提高，两路信号同时送入流量演算器进行计算、判断和自动切换，同时进行流量参数补偿和温压补偿，得到补偿后的蒸汽流量值。双量程差压式蒸汽流量计量解决方案系统构成如图1所示。

双量程差压式蒸汽流量计量解决方案在炼油区动力锅炉装置减温减压外排1.0MPa蒸汽DN350母管上进行了实践。该蒸汽计量点工艺流量量程范围很宽，存在6～100t/h流量波动，如果只采用一台1～100kPa 量程的差压变送器，其只能保证工艺流瞬时流量≥20t/h时，流量计的准确度在1.0%以内，工艺瞬时流量越接近下限，流量计误差越大，6t/h时流量计的不确定度可高达8.3476%(在实时逐点运算补偿的情况下)，远远超出了计量仪表允许的不确定度。为此，考虑增加一台L膜盒的差压变送器，测量量程0.5～10kPa，通过引入一台低量程差压变送器，可大幅度提高量程低段的差压测量精度，进而提高量程低段的流量测量精度。