氣化爐水煤漿電磁流量計的使用
點(diǎn)擊次數：1820 發(fā)布時(shí)間：2020-08-18 15:06:47
摘要：文本根據貴公司現場(chǎng)介質(zhì)情況和貴公司儀表技術(shù)人員一起對電磁流量計的相關(guān)儀表參數進(jìn)行了調整，并對影響流量測量的因素提出了整改意見(jiàn)。
1、水煤漿的特性對電磁流量計計量的影響因素
由于水煤漿特殊的物理特性，它含有65%左右的極細的煤固體顆粒，占有20%的鐵屑，再加上輔助添加劑，在高壓工況下，其動(dòng)力粘度高達800～1500mPa·s，煤漿對襯里的擠壓和對電極的沖刷、鐵屑的存在對電磁流量計傳感器的襯里與測量導管的附著(zhù)性能、電極的抗噪聲和防滲漏性能及磁場(chǎng)的變化有著(zhù)較大的影響。電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進(jìn)行流量
測量的流量計，輸出信號和被測流量成線(xiàn)性，精確度較高，可測量電導率≥1μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿的導電流體流量。目前煤化工行業(yè)中氣化爐中的煤漿流量計大部分都采用的是電磁流量計，但實(shí)際使用效果差異很大，這一問(wèn)題一直是煤化工行業(yè)專(zhuān)業(yè)人員討論的問(wèn)題。
2、水煤漿流量在測量中的難點(diǎn)
(1)水煤漿的主要成分是含有60%wt的固體顆粒，經(jīng)過(guò)添加劑作用，正常粘度在800～1500mPa·s范圍之間，由于介質(zhì)中的固體顆粒、鐵屑對管道沖刷性強，因此對襯里的耐磨性要求高。
(2)介質(zhì)流速過(guò)低,測量信號弱，易受干擾：水煤漿流量的滿(mǎn)負荷設計為32t/h，管道直徑為DN100。在系統開(kāi)車(chē)半負荷13m³/h煤漿量時(shí)，管道流速只有0.4m/s，即使在滿(mǎn)負荷32m³/h煤漿量時(shí)，介質(zhì)的流速也只有0.6m/s，而一般電磁流量計的流速要求為1～10m/s，本身電磁流量計的信號只有零點(diǎn)幾毫伏，煤漿流量計的信號更弱。這樣在生產(chǎn)過(guò)程中，煤漿介質(zhì)發(fā)生變化和含有大量的鐵屑存在，使電極周?chē)拇艌?chǎng)產(chǎn)生大的干擾造成磁場(chǎng)紊亂。這就是電磁流量計波動(dòng)的主要原因。
(3)高壓煤漿泵的影響：因為氣化爐工作在6.5MPa下，這樣就要求煤漿管線(xiàn)壓力在7.0MPa左右，大多采用的是德國菲魯瓦的隔膜軟管泵，該泵本身就是一個(gè)脈動(dòng)流。這樣對流量計來(lái)說(shuō)就是一個(gè)大的波動(dòng)。
(4)水煤漿中成分不穩定，特別是鐵屑含量的變化對電磁流量計的干擾非常大。
(5)凱銘儀表有限公司的電磁流量計引進(jìn)了ABB-KENT TAYLOR電磁流量計技術(shù)，針對水煤漿特性對電磁流量計進(jìn)行了特殊設計，以滿(mǎn)足氣化爐對流量計的要求。該流量計的流速檢測范圍最低可以達到0.01m/s，在氣化爐最低負荷煤漿量在32m³/h時(shí)，流速0.6m/s，對流量計的影響也很小。襯里采用了聚氨酯襯里，耐磨性大大增強，在使用一年后對流量計的襯里幾乎無(wú)磨損。
(6)電磁流量計檢測的信號比較弱，滿(mǎn)量程時(shí)只有幾毫伏，且流量很小時(shí)，只有幾微伏，外界稍有干擾就會(huì )影響到測量精度。因此，流量計的外殼、屏蔽線(xiàn)、測量導管按規范要求進(jìn)行接地，并且要單獨設置接地點(diǎn)，千萬(wàn)不要連接在電機或上、下管道上。流量計傳感器的法蘭必須與管道跨接，并可靠接地保證接地電阻值在10Ω以下，防爆型在1Ω以下；電磁流量計周?chē)粦写蠊β孰娖鞯?，遠離一切磁源。
(7)高壓煤漿泵泵本身是雙缸式，出口應設置隔膜緩沖器，這對消除煤漿量的本身波動(dòng)非常重要，在調節緩沖罐壓力時(shí)將緩沖罐壓力調整為煤漿管線(xiàn)系統壓力的80%，盡量減少煤漿泵對流量波動(dòng)的影響，出口管線(xiàn)上有一個(gè)出口壓力表如果波動(dòng)很小，就說(shuō)明煤漿量本身波動(dòng)很小，如若振幅很大，就應及時(shí)調整緩沖罐是否氮氣壓力不合適或存在一個(gè)缸不打量等情況，應該及時(shí)處理。 (8)水煤漿中鐵屑含量高的處理辦法：產(chǎn)生鐵屑的主要途徑有煤礦采煤時(shí)產(chǎn)生的磁性金屬、磨煤機磨煤時(shí)鋼棒脫落產(chǎn)生的鐵屑、大小煤漿槽產(chǎn)生的鐵銹及煤漿輸送管線(xiàn)產(chǎn)生的鐵銹，鐵質(zhì)物體在通過(guò)流量計電極時(shí)就會(huì )產(chǎn)生大的高頻噪聲干擾，造成流量顯示的大幅波動(dòng)。采取的主要辦法有在煤輸送皮帶進(jìn)入氣化煤倉前加磁性除鐵器，并按規定定時(shí)清理減少進(jìn)入氣化煤倉的大鐵塊；磨煤機滾筒篩加強巡檢及清洗，避免大的金屬顆粒進(jìn)入煤漿槽；在每次停車(chē)進(jìn)行煤漿管線(xiàn)沖洗時(shí)，首先對電磁流量計停電，以便沖洗掉粘附在電極上的金屬顆粒，開(kāi)車(chē)時(shí)首先對煤漿管線(xiàn)沖洗，將煤漿輸送管線(xiàn)上的鐵銹沖洗干凈，再對煤漿流量計送電。經(jīng)過(guò)多次觀(guān)察煤漿流量計的波動(dòng)主要出現在第一次開(kāi)車(chē)和系統停車(chē)檢修后的一周時(shí)間內，分析主要原因是煤漿中的金屬固體含量高造成的，在系統運行一周以后，流量計趨于穩定。在停車(chē)較長(cháng)時(shí)間開(kāi)車(chē)后就應該加強對煤漿流量計的巡檢和維護力度，可對儀表相關(guān)參數進(jìn)行調整，如儀表波動(dòng)太大可適當延長(cháng)阻尼時(shí)間，避免誤跳車(chē)，在水煤漿成分比較穩定后，可將阻尼時(shí)間調整回正常。
煤漿流量計的波動(dòng)是因各方面的原因造成的，出現問(wèn)題應該找到原因，因故障原因去查找問(wèn)題，消除波動(dòng)。不要一味的調整流量計的各種參數和延長(cháng)阻尼時(shí)間去消除波動(dòng)，及時(shí)反映現場(chǎng)的實(shí)際工況，及時(shí)修正以滿(mǎn)足流量計的正常測量要求。
3、結語(yǔ)
雖然電磁流量計測量煤漿有很多難點(diǎn)，假如使用不當會(huì )在實(shí)際使用中輕者會(huì )造成流量計在使用過(guò)程中顯示波動(dòng)過(guò)大，重者就會(huì )造成氣化爐頻繁跳車(chē)，甚至生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。我們根據貴公司現場(chǎng)介質(zhì)情況和貴公司儀表技術(shù)人員一起對電磁流量計的相關(guān)儀表參數進(jìn)
行了調整，并對影響流量測量的因素提出了整改意見(jiàn)，以上觀(guān)點(diǎn)僅供參考。
1、水煤漿的特性對電磁流量計計量的影響因素
由于水煤漿特殊的物理特性，它含有65%左右的極細的煤固體顆粒，占有20%的鐵屑，再加上輔助添加劑，在高壓工況下，其動(dòng)力粘度高達800～1500mPa·s，煤漿對襯里的擠壓和對電極的沖刷、鐵屑的存在對電磁流量計傳感器的襯里與測量導管的附著(zhù)性能、電極的抗噪聲和防滲漏性能及磁場(chǎng)的變化有著(zhù)較大的影響。電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進(jìn)行流量
測量的流量計，輸出信號和被測流量成線(xiàn)性，精確度較高，可測量電導率≥1μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿的導電流體流量。目前煤化工行業(yè)中氣化爐中的煤漿流量計大部分都采用的是電磁流量計，但實(shí)際使用效果差異很大，這一問(wèn)題一直是煤化工行業(yè)專(zhuān)業(yè)人員討論的問(wèn)題。
2、水煤漿流量在測量中的難點(diǎn)
(1)水煤漿的主要成分是含有60%wt的固體顆粒，經(jīng)過(guò)添加劑作用，正常粘度在800～1500mPa·s范圍之間，由于介質(zhì)中的固體顆粒、鐵屑對管道沖刷性強，因此對襯里的耐磨性要求高。
(2)介質(zhì)流速過(guò)低,測量信號弱，易受干擾：水煤漿流量的滿(mǎn)負荷設計為32t/h，管道直徑為DN100。在系統開(kāi)車(chē)半負荷13m³/h煤漿量時(shí)，管道流速只有0.4m/s，即使在滿(mǎn)負荷32m³/h煤漿量時(shí)，介質(zhì)的流速也只有0.6m/s，而一般電磁流量計的流速要求為1～10m/s，本身電磁流量計的信號只有零點(diǎn)幾毫伏，煤漿流量計的信號更弱。這樣在生產(chǎn)過(guò)程中，煤漿介質(zhì)發(fā)生變化和含有大量的鐵屑存在，使電極周?chē)拇艌?chǎng)產(chǎn)生大的干擾造成磁場(chǎng)紊亂。這就是電磁流量計波動(dòng)的主要原因。
(3)高壓煤漿泵的影響：因為氣化爐工作在6.5MPa下，這樣就要求煤漿管線(xiàn)壓力在7.0MPa左右，大多采用的是德國菲魯瓦的隔膜軟管泵，該泵本身就是一個(gè)脈動(dòng)流。這樣對流量計來(lái)說(shuō)就是一個(gè)大的波動(dòng)。
(4)水煤漿中成分不穩定，特別是鐵屑含量的變化對電磁流量計的干擾非常大。
(5)凱銘儀表有限公司的電磁流量計引進(jìn)了ABB-KENT TAYLOR電磁流量計技術(shù)，針對水煤漿特性對電磁流量計進(jìn)行了特殊設計，以滿(mǎn)足氣化爐對流量計的要求。該流量計的流速檢測范圍最低可以達到0.01m/s，在氣化爐最低負荷煤漿量在32m³/h時(shí)，流速0.6m/s，對流量計的影響也很小。襯里采用了聚氨酯襯里，耐磨性大大增強，在使用一年后對流量計的襯里幾乎無(wú)磨損。
(6)電磁流量計檢測的信號比較弱，滿(mǎn)量程時(shí)只有幾毫伏，且流量很小時(shí)，只有幾微伏，外界稍有干擾就會(huì )影響到測量精度。因此，流量計的外殼、屏蔽線(xiàn)、測量導管按規范要求進(jìn)行接地，并且要單獨設置接地點(diǎn)，千萬(wàn)不要連接在電機或上、下管道上。流量計傳感器的法蘭必須與管道跨接，并可靠接地保證接地電阻值在10Ω以下，防爆型在1Ω以下；電磁流量計周?chē)粦写蠊β孰娖鞯?，遠離一切磁源。
(7)高壓煤漿泵泵本身是雙缸式，出口應設置隔膜緩沖器，這對消除煤漿量的本身波動(dòng)非常重要，在調節緩沖罐壓力時(shí)將緩沖罐壓力調整為煤漿管線(xiàn)系統壓力的80%，盡量減少煤漿泵對流量波動(dòng)的影響，出口管線(xiàn)上有一個(gè)出口壓力表如果波動(dòng)很小，就說(shuō)明煤漿量本身波動(dòng)很小，如若振幅很大，就應及時(shí)調整緩沖罐是否氮氣壓力不合適或存在一個(gè)缸不打量等情況，應該及時(shí)處理。 (8)水煤漿中鐵屑含量高的處理辦法：產(chǎn)生鐵屑的主要途徑有煤礦采煤時(shí)產(chǎn)生的磁性金屬、磨煤機磨煤時(shí)鋼棒脫落產(chǎn)生的鐵屑、大小煤漿槽產(chǎn)生的鐵銹及煤漿輸送管線(xiàn)產(chǎn)生的鐵銹，鐵質(zhì)物體在通過(guò)流量計電極時(shí)就會(huì )產(chǎn)生大的高頻噪聲干擾，造成流量顯示的大幅波動(dòng)。采取的主要辦法有在煤輸送皮帶進(jìn)入氣化煤倉前加磁性除鐵器，并按規定定時(shí)清理減少進(jìn)入氣化煤倉的大鐵塊；磨煤機滾筒篩加強巡檢及清洗，避免大的金屬顆粒進(jìn)入煤漿槽；在每次停車(chē)進(jìn)行煤漿管線(xiàn)沖洗時(shí)，首先對電磁流量計停電，以便沖洗掉粘附在電極上的金屬顆粒，開(kāi)車(chē)時(shí)首先對煤漿管線(xiàn)沖洗，將煤漿輸送管線(xiàn)上的鐵銹沖洗干凈，再對煤漿流量計送電。經(jīng)過(guò)多次觀(guān)察煤漿流量計的波動(dòng)主要出現在第一次開(kāi)車(chē)和系統停車(chē)檢修后的一周時(shí)間內，分析主要原因是煤漿中的金屬固體含量高造成的，在系統運行一周以后，流量計趨于穩定。在停車(chē)較長(cháng)時(shí)間開(kāi)車(chē)后就應該加強對煤漿流量計的巡檢和維護力度，可對儀表相關(guān)參數進(jìn)行調整，如儀表波動(dòng)太大可適當延長(cháng)阻尼時(shí)間，避免誤跳車(chē)，在水煤漿成分比較穩定后，可將阻尼時(shí)間調整回正常。
煤漿流量計的波動(dòng)是因各方面的原因造成的，出現問(wèn)題應該找到原因，因故障原因去查找問(wèn)題，消除波動(dòng)。不要一味的調整流量計的各種參數和延長(cháng)阻尼時(shí)間去消除波動(dòng)，及時(shí)反映現場(chǎng)的實(shí)際工況，及時(shí)修正以滿(mǎn)足流量計的正常測量要求。
3、結語(yǔ)
雖然電磁流量計測量煤漿有很多難點(diǎn)，假如使用不當會(huì )在實(shí)際使用中輕者會(huì )造成流量計在使用過(guò)程中顯示波動(dòng)過(guò)大，重者就會(huì )造成氣化爐頻繁跳車(chē)，甚至生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。我們根據貴公司現場(chǎng)介質(zhì)情況和貴公司儀表技術(shù)人員一起對電磁流量計的相關(guān)儀表參數進(jìn)
行了調整，并對影響流量測量的因素提出了整改意見(jiàn)，以上觀(guān)點(diǎn)僅供參考。