1、焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程
焦?fàn)t煤氣凈化的工藝流程為：來自界外的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入電捕焦工段后經(jīng)螺桿壓縮機(jī)壓縮，后送入粗脫硫工段。焦?fàn)t煤氣經(jīng)粗脫硫塔初步凈化后送入TSA變溫吸附塔。 來自TSA變溫吸附塔的焦?fàn)t煤氣經(jīng)離心壓縮機(jī)增壓，后送至焦?fàn)t煤氣精脫硫工段脫除有機(jī)硫。精脫硫后的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入濕法脫碳塔脫除二氧化碳，從而達(dá)到凈化煤氣成分和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
2、不同工況下焦?fàn)t煤氣流量計選型
根據(jù)工藝流程，焦?fàn)t煤氣凈化工藝中如下三種工況需要測量焦?fàn)t煤氣流量。
工況一：來自界區(qū)外焦?fàn)t煤氣針對工況一，該點氣體焦油含量高，當(dāng)嘗試選用差壓原理的流量計時，為了防止測量管線被焦油堵塞，測量元件需要配套采用隔膜式取壓根部閥，因此無法選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。同時該點測量精度要求為1％，焦?fàn)t煤氣壓力為0.005MPa，管道直徑為DN2000，當(dāng)嘗試選用差壓原理的平衡流量計時，需配合使用微小量程的隔膜式根部閥及差壓變送器，經(jīng)流量計廠家核算整個測量系統(tǒng)的精度至少為2.6％，無法滿足≤１％要求，且系統(tǒng)壓損為0.0012MPa，焦?fàn)t煤氣管線的壓降過大。經(jīng)業(yè)主溝通，在業(yè)主可承受范圍內(nèi)，該工況選用插入式超聲波流量計。根據(jù)計算，采用對角45°波形路徑的超聲波氣體流量計，其測量精度可達(dá)0.9％，壓損在0.5kpa以下，滿足要求，采購安裝費用在45萬元左右。
工況二：粗脫硫反應(yīng)器進(jìn)口焦?fàn)t煤氣針對工況二，該點氣體壓力為0.48MPa，且該點測量精度要求為過程級，因此以上三種流量計都可以在此處選用。首先從經(jīng)濟(jì)方面考慮，超聲波流量計價格較為昂貴，因此此處考慮選用差壓式測量原理的流量計。同時，該點位置的焦?fàn)t煤氣含焦油量為5mg/Nm3，為了防止測量管線被微小焦油堵塞，此處選用隔膜式根部閥及差壓變送器，因此該工況無法選用節(jié)流裝置，而選用帶隔膜式取壓法蘭的平衡流量計。根據(jù)計算，其滿刻度差壓為4.2kpa，最大壓損為1.3kpa，β比為0.6，采購安裝費用大致在10萬元左右。
工況三：脫碳塔出口焦?fàn)t煤氣凈化氣
針對工況三，脫碳塔出口焦?fàn)t煤氣已不含雜質(zhì)，操作壓力較高，以上三種測量儀表均可選用。根據(jù)比較，在三種流量計均滿足測量要求的情況下，選用更為經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置方案。
3、三種工況的流量計對比結(jié)論
通過上述分析對比，可以得到以下結(jié)論：
（１）節(jié)流裝置需要使用在焦?fàn)t煤氣較為干凈的工況下；超聲波流量計及平衡流量計配合隔膜式差壓變送器可以測量臟污焦?fàn)t煤氣的流量。
（２）節(jié)流裝置壓損最大，超聲波流量計壓損最小。考慮長期運行能耗，超聲波流量計經(jīng)濟(jì)性最好，平衡流量計次之，節(jié)流裝置最差。
（３）節(jié)流裝置采購成本最低，平衡流量計次之，超聲波流量計采購成本最高。
焦?fàn)t煤氣流量儀表的選型非常重要，如何準(zhǔn)確測量也是焦?fàn)t煤氣綜合利用時生產(chǎn)部門普遍關(guān)注的問題。在實際的選用中，設(shè)計人員需根據(jù)不同工況下焦?fàn)t煤氣的溫壓、流量、管徑、組分及精度要求來合理選擇適合的流量儀表。同時，設(shè)計人員也要跟業(yè)主進(jìn)行充分溝通，充分考慮費用、使用經(jīng)驗等各方面要求，合理選型，以保證焦?fàn)t煤氣流量測量的準(zhǔn)確。
