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水煤漿電磁流量計在煤化水煤漿行業應用
发布时间:2021-3-10 08:17:00

摘要:通過煤化工生産中水煤漿計量難的分析,從檢修和調試實際角度出發針對性地有效解決水煤漿電磁流量計在具體應用中的缺陷和固有的不足。爲煤化工設計院、水煤漿電磁流量計制造廠家、化工生産企業的檢修單位提供可靠科學依據保證煤化工水煤漿計量的准確、可靠和科學性。
  1990年山東魯南化肥廠在中國第一家成功引進了“德士古”型氣化爐制煤氣技術隨之“對置式四噴嘴新型氣化爐制煤氣技術”、“魯奇BGL氣化爐制煤氣技術”、“西門子GSP氣化爐制煤氣技術”、“GE高壓氣化爐制煤氣技術”等氣化爐制煤氣技術很快在中國得到了突飛K猛進的發展,而所有的氣化爐制煤氣工藝控制的核心技術是對經過磨煤機磨化篩選煤漿泵加壓後的水煤漿流量與工藝氧流量比科學、准確監控。
  目前工藝氧流量測量技術已經足夠成熟。但是新型的煤化工工藝和惡劣多變的現場條件導致特殊工況的水煤漿介質流量監測不穩定性始終困惑著各個煤化工企業與流量計廠家。這樣攻克煤化工水煤漿流量監測的技術難題就成了衆多流量計廠家和維護單位一-直奮鬥和追求攻克的研究方向。
  经众多流量计厂家和煤化工企业共同开发研究、筛选和应用一致总结出到目前为止速度式测量原理的“水煤漿電磁流量計”是测量煤化工水煤浆流量的最佳首选流量计。
  但是在電磁流量計實際使用過程中存在著工頻幹擾嘈聲、流體介質特性産生的電化學幹擾嘈聲、供電電源性等幹擾造成了相應的水煤漿計量難。
1從檢修、調試角度分析煤化工行業水煤漿的計量難點
1.1水煤漿成分複雜導致計量相關設備易損壞造成了計量難
  因煤炭在采掘過程中含有鐵絲、銅絲等金屬通過皮帶輸送到棒磨機或球磨機裏和造紙廢液、甲醇廢水等添加劑進行研磨生成含量爲60%70%操作密度爲1250-~1286kg/m3、動力粘度爲700~3000cp的水煤漿。棒磨機或球磨機在研磨煤炭碰撞會進一步脫落部分金屬顆粒,後續設備不可能完全過濾、去除水煤漿中含有金屬顆粒計量過程中的沖擊和磨損容易造成加壓泵及其他計量主輔設備的易損壞。
1.2水煤漿介質的特性造成的計量難
  在測量水煤漿、泥漿等液、固兩相混合導電性介質流量時,在固體顆;蛘呃w維介質擦過電極表面時電級表面的接觸電化學電勢突然變化造成從傳感器輸出的電極檢測信號出現尖脈沖漿液(幹擾)噪聲,它將造成顯示和信號輸出波動波動量大小與傳感器的勵磁電流頻率1/f的頻譜特性關系。金屬顆粒的摩擦會産生更加嚴重的瞬間尖脈沖幹擾最終造成電磁流量信號所受幹擾嚴重而導致測量不穩定。
1.3加壓泵方面造成的計量難
  加壓泵工作時存在脈動流是必然的。在水煤漿制造及普通鍋爐燃燒的加壓環節基本.上采用“螺杆泵”因其結構及工作方式在不同的轉速下脈動流的波動量很小(波動量--般在0.5%~5%)一般情況下不影響計量和控制應用。而“德士古”氣化爐因其工藝要求,水煤漿噴嘴需要加壓泵將水煤漿加壓至6~9.6Mpa才能達到最佳的霧化效果今後甚至更高所以采用“活塞泵”或“隔膜泵”,因其工作原理及結構即使在滿負荷工作的情況下加壓打出液體的脈動流的波動量很大(波動量--般在6%~15%),煤漿泵在長期工作後若某一個工作腔出現問題會進一步加大其脈動量而且每一一個工作腔的工作狀態不能在中央控制室進行監控只能反映在流量計的瞬時顯示及信號輸出波動上。
1.4煤漿輸送管道因素造成的計量難
  气化炉装置水煤浆的输送管线--般采用20号碳钢材质。在停止输送煤浆阶段时,管线内壁会氧化产生大量的氧化铁锈水煤浆对管线内壁的摩擦会脱落细小的碳钢颗粒裹含在煤浆中。電磁流量計在工作时其传感器测量腔内产生的磁场会使金属颗粒磁化促使煤浆内的金属颗粒吸附在测量电极附近,对电极形成极化电压会加大電磁流量計本身的测量精度和进一步造成增大波动量。而不锈钢管线基本不存在此问题。
2浆液型電磁流量計在水煤浆行业中的针对性研究应用
2.1電磁流量計的特别安装要求
  严格按照電磁流量計安装要求安装,并且尽可能地将三台電磁流量計安装在汽化炉顶部。延长流量计的前直管段是解决煤浆加压泵工作时造成脉动的最佳办法。
2.2对電磁流量計的特殊加工
  用专用量具量出電磁流量計的法兰接口尺寸并经计算和设计,用316锰絡合金等特殊材质加工成接口法兰的防护冲刷磨损套。对電磁流量計的腔室渡上碳化硅(对电磁干扰有防护作用)防护冲刷磨损膜。对電磁流量計感应电极渡上碳化钨防护冲刷磨损膜。
2.3对電磁流量計使用建议
2.3.1在单机试车阶段严禁对電磁流量計送电,先做好煤浆循环管线磨损防护,利用水煤浆对煤浆管线内壁除锈,否则铁锈会被电磁传感器内壁的磁场吸附在电极附近,对电极形成极化电压干扰而造成流量计的波动。气化炉停车后将電磁流量計停电后再清洗管线,避免因電磁流量計传感器内励磁形成的磁场使吸附在电极附近的铁锈不能被冲洗干净。
23.2在正常运行阶段突然发现電磁流量計波动、干扰有以下可能:
2.3.2.1可能是泵引|起的波動
  煤漿泵的某一個隔膜工作腔出現異常,流量值的變化可能不大,但流場變化較大而引|起脈動,波動量加大。及時觀察煤漿泵每一個隔膜工作腔體的監測壓力表是否均衡。
2.3.2.2可能是煤漿弓|起的波動
  煤漿含金屬顆粒量增多堆積在電極附近對電極形成極化電壓幹擾而造成流量計的波動及時停車拆檢或沖洗。
2.3.2.3電磁流量計输出信号突然出现瞬间尖脉冲干扰。
  煤浆含的大颗粒金属或气泡摩擦,碰撞电极而产生的瞬间尖脉冲干扰若频繁的出现要检查煤浆质量。電磁流量計的传感器衬里受耐温的限制不能使用蒸汽冲洗煤浆管线。
2.3.2.4電磁流量計的参数整定
  电磁流量传感器在不能按照最佳的安装条件安装使用时,可以调整流量计本身的阻尼时间,以牺牲灵敏度为代价去弥补脉动流造成的波动建议阻尼时间不要超过30s以5-15s为最佳。特别是電磁流量計经长时间高压冲刷使用后计量设备结构因冲刷严重而发生了一定的变化为了更好适用计量的准确性,需用角向磨光机对里衬碳化硅防护膜进行整形,特别是对感应电极的碳化钨防护膜整形。但是-定要记住对防护膜整形后一定要通过计量校准标定整定该電磁流量計的参数才能准确投运该電磁流量計,才能更好发挥它在煤化I水煤浆行业计量中的固有优点和特长。
  下面以目前国内应用最广的ABB-E~mag型水煤漿電磁流量計为例示范如何整定参数如下表1:

  该三台流量计经使用18个月后于2010-04-15因计量误差太大导致气化炉跳车。经拆体检查和原始安装数据比较发现三台浆液型電磁流量計防护里衬整体平均磨损了0.8毫米的厚度,但感应电极因出厂加装了碳化钨防护膜而;ぬ睾玫贾铝肆髁考频缂队肜锍奈锢碛爰负谓峁沟牟黄ヅ。为了不影响正常经厂家传真确认“要求用角向磨光机将碳化钨防护膜平均打磨0.8毫米的厚度后对流量计重新标定和整定参数”。我公司严格按厂家要求进行检修标定和参数整定现将标定时整定好的参数附后见表2以供参考。

  經爲期3個月的氣化爐開車驗證該檢修、調試方法科學可行。從而有力地保證了氣化現場的穩定、及時運行,且一下子節約了大約40萬的生産維簡費。特別值得兄弟企業借鑒。
  综上通过对煤化工生产中水煤浆计量难的分析从检修和调试实际角度出发,针对性地有效采取解决水煤漿電磁流量計在具體應用中的缺陷和固有的不足。爲煤化工設計院、水煤漿電磁流量計制造廠家、化工生産企業的檢修單位提供可靠科學依據保證煤化工水煤漿計量的准確、可靠和科學性。以便水煤漿電磁流量計在今后煤化工生产中进一步发挥它的固有计量特长和优点。

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