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0、引言
某年產(chǎn)鋼500萬噸的特大型鋼鐵企業(yè)，風(fēng)、水、電、氣、汽等各種能源介質(zhì)系統(tǒng)龐大，流程復(fù)雜，交疊縱橫。如何做好能源平衡調(diào)度，關(guān)系到穩(wěn)定生產(chǎn)和精細(xì)化生產(chǎn)。但是，要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，前提條件是能源計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。就氣體類能源來說，包括高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、混合煤氣、氧氣、氮?dú)狻鍤狻嚎s空氣等等，不一而足。關(guān)于流量的瞬時值和累計(jì)值的運(yùn)算處理，往往在PLC或DCS中進(jìn)行。但是，從到國產(chǎn)品牌，這些PLC或DCS就氣體瞬時值和累計(jì)值的運(yùn)算公式各不相同，能源平衡非常困難。鑒于此，公司決定：凡涉及能源計(jì)量類氣體流量的運(yùn)算處理一律采用同一個廠家、同一個型號的儀表進(jìn)行計(jì)量。只有在同一個平臺上才能實(shí)現(xiàn)有價值、有意義的比較。經(jīng)過技術(shù)論證，從綜合性價比考慮，氣體流量儀表選用了廈門宇電公司的AI-808H 型流量積算儀。
1、項(xiàng)目實(shí)施
AI-808H 型流量積算儀具備實(shí)用的溫壓補(bǔ)償功能，可實(shí)現(xiàn)一般氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽及液體的溫壓補(bǔ)償運(yùn)算。采用查表方式對蒸汽進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，具有較高的精度。流量輸入信號種類多，包括1-5V、4-20mA等。可以實(shí)現(xiàn)瞬時流量、溫度壓力的上、下限報(bào)警功能，并具備變送輸出、通訊等多種功能，可以方便地與PLC/DCS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。可任意選擇開方/不開方處理，具有8位累積量及4位瞬時測量值，可設(shè)置任意范圍的小信號切除功能。更為具有吸引力的一點(diǎn)是，該儀表采用自動調(diào)零及數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)的免維護(hù)型儀表，無需校準(zhǔn)維護(hù)，為儀表長周期穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保證。
總之，這一款儀表特性中的關(guān)鍵詞如溫壓補(bǔ)償、開方/不開方處理、小信號切除、免維護(hù)免校準(zhǔn)等豐富功能為流量準(zhǔn)確計(jì)量奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為流量能源計(jì)量的二次增值開發(fā)利用提供了有力的。
在鋼鐵廠，AI-808H 型流量積算儀的具體應(yīng)用有以下三個方面：
1.1能源平衡調(diào)度
原理框圖如下：
一次元件安裝在現(xiàn)場管道上，主要有孔板、德爾塔巴、阿牛巴等，配套差壓變送器將信號送至AI-808H 型流量積算儀進(jìn)行運(yùn)算處理，然后輸出信號送至PLC/DCS，一路在操作站中顯示流量的瞬時值和累計(jì)值供崗位人員生產(chǎn)操作，一路通過RTU/交換機(jī)送至能源管控中心，供生產(chǎn)調(diào)度人員平衡能源介質(zhì)，指揮生產(chǎn)。
生產(chǎn)調(diào)度指揮的基礎(chǔ)源于能源數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，才能保證氣體類能源的投入和產(chǎn)出平衡。AI-808H 型流量積算儀運(yùn)行后，各類煤氣、氧氮?dú)鍤怏w的平衡不再是問題。鐵鋼材的能源消耗真正反映了生產(chǎn)狀況，解決了制約生產(chǎn)組織的一個瓶頸問題。
1.2參與回路調(diào)節(jié)
原理框圖如下：
下圖為熱風(fēng)爐富氧調(diào)節(jié)操作用圖。經(jīng)過采集、運(yùn)算、處理后的準(zhǔn)確的富氧流量做為測量值（PV），與設(shè)定值（SV）進(jìn)行比較，根據(jù)二者偏差值（CV）調(diào)節(jié)氧氣調(diào)節(jié)閥的開度。以往由于氧氣流量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性較差，流量值波動較大，致使調(diào)節(jié)閥忽開忽關(guān)，不具備投入自動運(yùn)行的條件，輸送到冷風(fēng)管道中的富氧流量全靠操作人員手動控制。這樣手動操作，其一增加了職工的勞動強(qiáng)度，其二不能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)。改造為AI-808H 型流量積算儀后，由于流量經(jīng)過專業(yè)功能處理，其準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性*了富氧調(diào)節(jié)閥投入自動運(yùn)行的條件。操作人員只需輸入設(shè)定值即可穩(wěn)定氧氣供應(yīng)量。經(jīng)觀察統(tǒng)計(jì)，改造后運(yùn)行效果明顯，富氧流量閥門開度在±5%間動作，實(shí)際流量值與設(shè)定流量值偏差保持在±7m3/h。
1.3廠際核算依據(jù)
該鋼鐵企業(yè)工序多，流程復(fù)雜，生產(chǎn)分廠有12個。生產(chǎn)分廠都是一個個獨(dú)立的市場核算單元。各分廠之間實(shí)行了內(nèi)部經(jīng)濟(jì)核算，其中能源消耗是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)考核指標(biāo)。在此之前，由于流量能源計(jì)量的不統(tǒng)一、不規(guī)范，出具的能源數(shù)據(jù)參差不齊，相互不對應(yīng)，相互不信任，各分廠之間經(jīng)常到每月月底就會出現(xiàn)推諉扯皮，計(jì)量爭議現(xiàn)象。管理部門也是不知所蹤，無計(jì)可施。自從將能源計(jì)量儀表統(tǒng)一改造為AI-808H 型流量積算儀以來，統(tǒng)一了流量運(yùn)算處理平臺，實(shí)現(xiàn)了數(shù)出一門，消除了猜疑，沒有了抱怨，解決了長期以來困擾能源管理部門的難題。
2、使用效果
AI-808H 型流量積算儀運(yùn)行以來，實(shí)現(xiàn)了氣體類能源的準(zhǔn)確計(jì)量，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，為實(shí)現(xiàn)能源平衡調(diào)度，優(yōu)化生產(chǎn)組織提供了良好的。同時，由于數(shù)出一門，減少了各分廠之間的計(jì)量異議，能夠作為廠際間核算的依據(jù)。作為流量儀表，還可以很好地作為PID調(diào)節(jié)回路的輸入值，實(shí)現(xiàn)閥門動作，避免了被控參數(shù)大幅波動。總之，AI-808H 型流量積算儀投用后，各項(xiàng)性能指標(biāo)*符合生產(chǎn)工藝要求，實(shí)現(xiàn)了改造目標(biāo)。
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