专利名称：一种石灰窑煤气流量检测补偿系统及补偿方法
技术领域：
本发明涉及一种检测补偿系统，确切的说，是一种石灰窑煤气的检测补偿系统，同时本发明公开了系统使用的补偿方法。
背景技术：
石灰窑站是为转炉炼钢提供优质活性石灰的生产单元，其生产工艺主要通过燃烧煤气获得石灰石分解所需的热量，在窑内通过热气流与石灰石的热量交换完成石灰的煅烧过程。国外大部分石灰窑使用单一煤气，成份稳定，密度相对一定，流量测量值与实际值准确一致；国内的套筒窑是使用转煤为基础，所有流量检测设备均是基于在使用转煤情况下，在实际生产中在使用转煤时因回收转煤热值过低，无法满足窑体煅烧所需要的燃料热值要求。所以会在转煤中添加城市煤气来提高热值，有时会使用高煤、焦煤的混合煤气，配比会有一定的波动，成分与转煤相差加大。现有流量检测设备均是基于差压原理测量的孔板流 量计，孔板测量要求介质成分必须稳定，密度一定，所以利用现有的孔板在测量时测量值与实际值之间存在很大误差，给正常的生产造成不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种全新的检测系统，并赋予了检测系统数字补偿功能，使之读数更为精确；同时本发明公开了其具体的补偿方法。本发明采用如下技术方案加以实现
一种石灰窑煤气流量检测补偿系统，所述补偿系统包括孔板流量计、超声波流量计，所述的孔板流量计包括设置在主管上的主管孔板流量计及设置在支管上支管孔板流量计，所述的主管孔板流量计及支管孔板流量计通过Α/D与PLC相连接后连接上位机将示数加以显示，所述的超声波流量计设置在总管上。一种利用上述补偿系统的补偿方法，其特征在于包括以下步骤
1)利用总管孔板测量计得到主管流量测量值Qo，利用支管孔板计得到测量支管流量测量值 Qn (n=l，2 ... 11,12)；
2)利用超声波流量计测量总管流量真值(V；
3)利用公式Qn’= (V / Qc^Qn计算矫正后支管流量Qn’，而后送入上位机加以显示。所述混合煤气流量的综合在线补偿包括以下步骤
1)设定设计压力P。、温度T。；
2)测定工作压力P、工作温度T、总管孔板流量计煤气流量Q’、超声波所测流量Q，支管孔板流量计所测流量qn (n=l, 2··· 11，12)；
3)利用公式fi= r多计算实际流量屮。
λτ IZ'本发明利用超声波流量计作为测量基准，进而实现对各支管煤气流量进行在线补偿的方法，分析推导了石灰窑混合煤气流量检测的在线密度补偿算法，进而制定了多参数补偿的混合煤气流量计量检测方案，并进一步构建混合煤气流量在线补偿检测系统。
图I为本发明补偿系统结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体的例子来对本发明进行进一步说明
补偿系统设计方案如图I所示(图中仅以支管I进行说明，其余支管补偿原理相同)。在煤气总管上增加一台高精度的流量计作为基准流量计用以测量总管的煤气流量。根据总管上基准流量计所测煤气流量、总管上孔板流量计所测煤气流量以及支管上孔板流量计所测煤气流量可以推算出流过支管I的煤气实时流量。 目前石灰窑燃气进气总管经切断阀控制管分12个支管送给12个烧嘴进上下燃烧室。在总管和12个烧嘴支管路上各安装一台孔板流量计，总计13台。由于混合煤气组分和密度的变化，13台孔板流量计的计量值偏差较大。为提高流量检测精度，在不更换现有流量计的前提下，在安装有孔板流量计的总管管路上安装超声波流量计对煤气流量进行检测，实现对2#石灰窑现有13台孔板流量计的计量值进行矫正。由于超声波流量计受检测气体组分密度影响较小，因而可以将其测量结果作为计量基准，来矫正同一组分和密度下的所有孔板流量计的计量值。设原系统13台孔板流量计测量值分别为:总管β ;上燃烧室1飞个烧嘴支路为城-这及息达;下燃烧室1~6个烧嘴支路为。现在混合煤气进气总管的流量真值由超声波流量计测量得到,设为钱。用β；来矫
正12个支管的测量值，矫正后各支管流量值为么‘ 矫正计算公式如下
QWQti Cb=I3X-IU^
以上计算在PLC中完成，然后用么替换Ck (此时B =0Λ2--η 2 )上传给上位机，在intouch画面显示矫正后的13个流量值。所选超声波流量计型号为GF868，共有体积流量、质量流量、分子量和信号强度4路输出信号，信号输出均为4 20mA标准信号。其中信号强度输出到仪表主机，体积流量、质量流量和分子量3路输出到控制室PLC。本项目矫正只需体积流量信号I路，故用一个根两芯电缆线把这I路信号从流量计二次仪表传送给控制室PLC即可。为保证PLC控制系统的稳定运行，在信号进入PLC前要增加隔离器对信号隔离。下面详细陈述补偿的具体算法
通过以上对孔板流量计的误差分析可知，影响其检测精度的主要因素是检测对象的密度及差压。差压的精度孔板流量计本身可以保证，因此影响孔板流量计测量精度的主要因素就是密度。下面分析密度变化时以超声波流量计为基准的优化补偿算法，以实现各支管煤气流量的在线修正。 I)密度补偿
设总管上超声波流量计所测混合煤气流量是ft ,而总管上孔板流量计所测流量力β*,当煤气是以设计状态(此时煤气的密度设为爲)流经孔板时，孔板产生差压AP，此时的瞬时流量(实际流量)设为β。总管上孔板流量计所测煤气流量的计算是以密度/ 来计算的，因此此时，总管上孔板流量计所测煤气流量0为
权利要求
1.ー种石灰窑煤气流量检测补偿系统，其特征在于所述补偿系统包括孔板流量计、超声波流量计，所述的孔板流量计包括设置在主管上的主管孔板流量计及设置在支管上支管孔板流量计，所述的主管孔板流量计及支管孔板流量计通过A/D与PLC相连接后连接上位机将示数加以显示。
2.根据权利要求I所述的石灰窑煤气流量检测补偿系统，其特征在于所述的超声波流量计设置在总管上。
3.ー种利用权利要求I所述补偿系统的补偿方法，其特征在于包括以下步骤 1)利用总管孔板测量计得到主管流量测量值Qo，利用支管孔板计得到測量支管流量测量值 Qn (n=l，2 ... 11,12)； 2)利用超声波流量计测量总管流量真值(V； 3)利用公式Qn’= (V / Qc^Qn计算矫正后支管流量Qn’，而后送入上位机加以显示。
4.根据权利要求4所述的补偿方法，其特征在于所述混合煤气流量的综合在线补偿包括以下步骤 1)设定设计压カP。、温度T。； 2)測定工作压カP、工作温度T、总管孔板流量计煤气流量Q’、超声波所测流量Q，支管孔板流量计所测流量qn (n=l, 2··· 11，12)； 3)利用公式A计算实际流量ル。
全文摘要
本发明的提供一种全新的检测系统，所述补偿系统包括孔板流量计、超声波流量计，所述的孔板流量计包括设置在主管上的主管孔板流量计及设置在支管上支管孔板流量计，所述的主管孔板流量计及支管孔板流量计通过A/D与PLC相连接后连接上位机将示数加以显示，所述的超声波流量计设置在总管上。其赋予了检测系统数字补偿功能，使之读数更为精确；同时本发明公开了其具体的补偿方法。
文档编号G01F25/00GK102853882SQ20111017409
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者鲍亮亮, 胡荣卓, 郭占军, 陈勇军, 王国强 申请人:南京梅山冶金发展有限公司, 宝钢集团上海梅山有限公司