付荣申

（中国五环工程有限公司，武汉430223）

Shell煤气化作为一种洁净、高效的煤气化技术被广泛应用。该技术中的关键设备——汽包（V－1304）分为大室和小室，两室之间上部隔断，下部连通，如图1所示。两室顶端连通并需设置一台流量计，该流量计即起到平衡阀的作用，又可以准确地测量两室之间蒸汽的体积流量，该流量是控制汽化炉内温度的重要参数。因此，选择一款恰当的流量计，对于整个煤气化过程至关重要。

图1 汽包大小室结构示意

此处工艺介质为高温、高压饱和蒸汽，工艺参数：操作温度272.2℃，操作表压为5.6MPa，最大流量10.3t／h，正常流量3.6t／h，最小流量720kg／h，密度29.1kg／m3，管径DN100mm。工艺过程决定了所选用的流量计应具有双向流量测量功能，变送器要有三输出功能。由于该流量计的安装高度较高，也应考虑其维护的方便性。

综上所述，选择一种低维护、压损低、精度高、范围度宽、双向流量测量的蒸汽流量计成为关键，因而选择三声道蒸汽质量超声波流量计作为此处的测量仪表［1－3］。

1 测量原理

GE的GS868蒸汽质量超声波流量计采用BWT（The Bundle Waveguide Technology）技术的探头，并使用受专利保护的互相关时差技术（Correlation Transit－Time TM），可提供精确、无漂移的超声流量测量，对蒸汽流动无阻碍。

互相关时差法超声波流量计工作原理［4－8］如图2所示。2台小型传感器被安装于管线或管道上，一台位于另一台的上游，传感器发射和接收穿过蒸汽的超声信号。流量计测量顺流和逆流的超声波传播时间差，并做数字信号处理和互相关测定，计算流体的流速和体积流量，还可以利用输入的温度和压力值，以及内置的蒸汽对照表，计算蒸汽质量流量。……