智能化工厂建设与毕托巴计量技术之应用52

智能化工厂建设与毕托巴计量技术之应用2013年9月毕托巴（上海）科技有限公司目前国内电力、治金和石化行业的计量管理水平日益完善，但企业的能耗指标与国外同行企业相比，还是居高不下，节能减排迫在眉睫。目前国内外具有强力社会责任感的企业为了深化节能降耗工作，全面提升科学管理水平，计划实施智能化工厂建设，首先从建成智能工厂应用框架开始，再实现重点业务领域智能化应用，最终实现智能化工厂。前言其中生产运行智能化是智能化工厂建设的核心，其基础就是需要完善、提升装置计量仪表的应用水平，需实时采集准确、可靠的计量数据。经调查目前国内不少企业实时数据平均采集率仅为45%（国外先进企业已高达98%以上），装置能源计量仪表的准确率约为50%，通过铁路、船运产品出厂及公用工程产品出厂大部分仍采用手工抄表、人工计量，企业尚未对计量仪表实施监控和诊断，缺少信息化、智能化的管理方法。能源计量是节能减排量化数据的体现，起着举足轻重的作用。同时作为一种管理工具和手段，利用能源计量数据的采集，诊断，分析，实施有效管理，科学准确的计量数据能够指导能源的利用，由此达到节能降耗的目的。经过多年努力，毕托巴科技有限公司具备了为企业提供计量仪表准确测量的解决问题的实力。内容提要毕托巴公司概况毕托巴产品的技术特点毕托巴计量节能应用案例毕托巴(上海)科技有限公司以中国清华大学(TsinghuaUniversity)为依托，研发和设计了多项专利产品和节能工程，是节能产品的专业商家和节能工程的专业设计公司，价值品牌享誉世界。毕托巴公司概况发明专利7项其中毕托巴流量计拥有蒸汽一体化毕托巴流量传感器和一种毕托巴流量计传感器取压头两项发明专利。实用新型专利13项其中毕托巴流量计拥有9项实用新型专利，分别是L型皮托管流量计、一种制冷风管、耐磨、防堵毕托巴流量传感器、多变量毕托巴流量传感器、双向探针式流量计、一种瓦斯抽采流量传感器、气液两相流毕托巴流量计、用于含气、含杂质液体的毕托巴流量传感器、高温毕托巴流量计。毕托巴拥有的技术公司概况之一7是一家集软件、集成电路的流量、物理仪器仪表的研发、生产、销售国内外及自动化控制工程为一体的高新技术企业。毕托巴科技有限公司应用范畴除传统的石油行业、冶金、自来水行业、化工行业、城市热力热电行业、计量科研单位等，还成功应用到中国的航空、航天等尖端领域。公司概况之二8能为企业提供能源计量仪表准确测量智能化解决方案，主要包括对在用计量仪表的诊断、选择和节能案例分析三大部分。2004年清华大学将毕托巴流量计的核心技术独家转让给毕托巴公司，通过多年的不断研发、改进、创新，日前毕托巴流量计已发展成为11大系列，并取得了多项发明和实用新型专利，产品广泛应用于冶金、电力、石化、市政等领域。毕托巴公司从1996年开始就和清华大学合作研发、生产的新型能源计量仪表--毕托巴系列流量计，被国家经贸委节能信息传播中心推荐为第61号节能产品。公司概况之三◆中国率先拥有高准确度的气（风洞）、液标准检定装置、低流量测量技术的毕托巴流量计制造企业；◆中国率先国产自主品牌产品出口的毕托巴流量计制造商；◆中国率先采用自已的核心技术和专利，成为美国知名品牌设计生产毕托巴流量计及配套传感器的制造商；◆中国率先将航空测速技术应用于流量计的制造商；公司现有员工213人，高级管理人员8人，一般管理人员12人，技术人员97名，高级工程师16名。经过毕托巴人的不断耕耘，毕托巴人在流量计量领域不断追求与创新，成果斐然：公司概况之四毕托巴流量计是在法国数学家、水利工程师—皮托(Pitot,Henri1695.5.3-1771.12.27)，发明的测量流速的皮托管基础上设计而成的，并在此原理的基础上发展创新的全能型流量计。毕托巴流量计是根据国际标准ISO3966《封闭管道中流体流量的测量-采用皮托静压管的速度面积法》设计的一种差压式流量测量仪表。毕托巴产品的技术特点一.工作原理毕托巴传感器长度按管道直径定制，由一对取压孔组成，将毕托巴传感器插入管道中心，全压孔对正流体的来流方向取总压P1，静压孔对正流体的去流方向取静压P2，将P1和P2分别引入差压变送器,测量出差压△P=P1-P2,差压△P即为管道中心的实测差压，再由该毕托巴的标定曲线拟合出该点的平均差压，根距平均差压计算出流体的流量。12以下是高准确度风洞技术指标，已同中国计量科学研究院、清华大学的风洞相校无误差。◆在常温、常湿、标准大气压时，工作段气流速度调整范围（0～150）m/s。◆工作段气流紊流度＜0.1％。◆气流流场不均匀度在工作段横截面积50％有效区内≤0.2％。◆工作段内气流的定常性（1min）低于＜0.1％。◆工作段内气流偏斜角＜1°。二.检定装置-风洞13以下是技术指标介质：清水。检定方法：静态质量法、标准表法。装置不确定度：静态质量法：0.05%（K=2）；标准表法：0.3%最大流速：10m/s静态质量法水流量标准装置14以下是技术指标装置型式：负压法（临界流）音速喷嘴气体流量标准装置流量范围：（1～8047）Nm3/h检定介质：空气被检表口径：Dn（80、100、150、200、250、300）规格，加一条Dn400工艺管线。装置扩展不确定度:Urel≤0.33%k=2临界流喷嘴流出系数的准确度:±0.2%k=2装置形式：常压（负压法）音速喷嘴式气体流量标准装置15三.主要特点准确度高。液体测量最高可达0.2级、蒸汽测量最高可达0.5级，符合贸易计量仪表管理要求，气体测量最高可达1级（优于中石化计量管理规范：天然气、瓦斯等气体测量准确度是1.5级）。测量准确度可溯源。可在线安装也可在线拨出送检定装置确认准确度，符合国家和中石化计量仪表定期检定/校验的管理要求，目前所有管道式流量计在生产中都无法实现离线检定。大口经气体测量性价比最高。目前涡街流量计、旋涡流量计、质量流量计、涡轮流量计和节流装置（孔板）等测量仪表口经小于300毫米，而毕托巴的口经可从5至20000毫米，特别适应口经大于300毫米的气体等介质测量，性价比特别高。压差小、量程比大。毕托巴节流装置的压损可忽略不计，节能降耗十分显著（详见案例分析数据）；特殊测量的量程比可达1：10-20-30，能适应小流量测量。传感器具有防堵塞功能，且安装和维护费用成本特别低。16管道式液体一体化毕托巴流量计千分之一准确度检定数据171）产品名称：蒸汽一体化毕托巴流量传感器发明专利号：ZL201110379990.0发明专利号：ZL200910012672.3四.主要产品简介182）产品名称：多变量毕托巴流量传感器发明专利号：ZL201110379990.0实用新型专利号：ZL200920015754.9193）产品名称：双向探针式流量计发明专利号：ZL201110379990.0实用新型专利号：ZL201220384358.5204）产品名称：耐磨、防堵毕托巴流量传感器发明专利号：ZL201110379990.0实用新型专利号ZL200920015752.X215）产品名称：流量、温度、压力一体化介质测量发明专利号：ZL201110379990.0226）产品名称：便携式毕托巴流量计发明专利号：ZL201110379990.0237）产品名称：气液两相流毕托巴流量传感器发明专利号：ZL201110379990.0实用新型专利号：ZL200920288187.4248）产品名称：水含气泡毕托巴传感器发明专利号：ZL201110379990.0259）产品名称：酸性气体传感器材质选用防腐蚀性材质发明专利号：ZL201110379990.02610）产品名称：超高温毕托巴流量计发明专利号：ZL201110379990.02711）产品名称：伴热式毕托巴流量传感器发明专利号：ZL201110379990.0实用新型专利号：ZL200920288179.X28国内电力、治金和石化行业的能源计量介质主要包括水、蒸汽、空气、氧气、氮气、油等液体流量和电能等测量，毕托巴科技有限公司致力于为企业解决流体资源的有效利用等难题，不仅能提供节能减排、准确计量和提升流体资源有效利用方案，而且还可为企业提供工业循环水物理处理及水分测试、水质分析的整体方案。毕托巴计量节能应用案例应用范畴除传统的石油行业、冶金、自来水行业、化工行业、城市热力热电行业、计量科研单位等，还已成功应用到中国的航空、航天等尖端领域。毕托巴节流装置具有压差小、量程比大等特点，压损小可忽略不计，节能降耗十分显著。以某个炼油加工能力1000万吨/年的企业为例，据统计蒸汽、水和气体测量孔板约为1581台件，若采用毕托巴替代孔板测量，仅以减少压损计算，就可直接为企业节约成本4628万元/年，若统计因计量数据准确带来的经济效益和社会效益更为显著。29因毕托巴流量计（智能探针式流量计）节能效果显著，被国家经贸委节能信息传播中心推荐为第61号节能产品。301.蒸汽测量经计算和现场应用验证，一台相同管经的蒸汽测量，毕托巴比孔板的永久压损降低的百分比为:(15.0-0.168)÷15.0×100%=98.88%，节能降耗十分显著。每运行一年，毕托巴流量计比孔板节省的运行费用86，391元。一个炼油加工能力1000万吨/年的企业，蒸汽测量孔板约为465台件，若采用毕托巴测量蒸汽，一年就可为企业节约成本465×86391=4017万元/年。31案例一:图为中石油抚顺石化分公司蒸汽最大流量：60th常用流量：40th常用温度：320℃压力：1.5MPa32案例二：河南金大地化工有限公司介质双向蒸汽案例三：抚顺石油二厂介质蒸汽管径：530mm温度：320压力：1.3MPa流量：90t/h案例四：岳阳纸业股份有限公司介质双向蒸汽352.液体测量经计算和现场应用验证，一台相同管经的水测量，毕托巴比孔板的永久压损降低的百分比为98.77%，节能降耗十分显著。每运行一年，毕托巴流量计比孔板节省的运行费用5760元。某个炼油加工能力1000万吨/年的企业，液体测量孔板约为446台件，若采用毕托巴测量液体，一年就可为企业节约成本446×5760=256万元/年。36案例一：中国石油化工股份有限公司广州分公司介质含沙尘水37案例二：中石化武汉分公司烷基化装置介质循环水38案例三：河南金山化工集团介质水39案例四：山东固德化工有限公司介质水40案例五：四川泸天化股份有限公司介质饱和水413.气体测量经计算和现场应用验证，一台相同管经的气体测量，毕托巴比孔板的永久压损降低的百分比为98.82%，节能降耗十分显著。每运行一年，毕托巴流量计比孔板节省的运行费用5298元。某个炼油加工能力1000万吨/年的企业，气体测量孔板约为670台件，若采用毕托巴测量气体，一年就可为企业节约成本670×5298=355万元/年。42案例一：中石油上海高桥石化分公司介质火炬气43案例二：中石油抚顺石化分公司自备电厂介质风44案例三：中石化扬子石油化工有限公司介质天然气45案例四：中石化大港石化分公司介质氮气46案例五：中国石化齐鲁股份有限公司介质热空气管径长1010*810mm温度158℃压力12kPa流量5000m³/h47案例六：中石化石家庄炼油厂介质氮气48因毕托巴流量计节能效果显著，在中国石化、中国石油有很多成功的业绩如下：4950谢谢！