氣化爐水煤漿電磁流量計的使用
點擊次數(shù)：2936 發(fā)布時間：2020-08-18 15:06:47
摘要：文本根據(jù)貴公司現(xiàn)場介質(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(shù)進行了調(diào)整，并對影響流量測量的因素提出了整改意見。
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(dǎo)管的附著性能、電極的抗噪聲和防滲漏性能及磁場的變化有著較大的影響。電磁流量計是根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律進行流量
測量的流量計，輸出信號和被測流量成線性，精確度較高，可測量電導(dǎo)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(dǎo)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，但實際使用效果差異很大，這一問題一直是煤化工行業(yè)專業(yè)人員討論的問題。
2、水煤漿流量在測量中的難點
(1)水煤漿的主要成分是含有60%wt的固體顆粒，經(jīng)過添加劑作用，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)流速過低,測量信號弱，易受干擾：水煤漿流量的滿負荷設(shè)計為32t/h，管道直徑為DN100。在系統(tǒng)開車半負荷13m³/h煤漿量時，管道流速只有0.4m/s，即使在滿負荷32m³/h煤漿量時，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幾毫伏，煤漿流量計的信號更弱。這樣在生產(chǎn)過程中，煤漿介質(zhì)發(fā)生變化和含有大量的鐵屑存在，使電極周圍的磁場產(chǎn)生大的干擾造成磁場紊亂。這就是電磁流量計波動的主要原因。
(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，該泵本身就是一個脈動流。這樣對流量計來說就是一個大的波動。
(4)水煤漿中成分不穩(wěn)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行了特殊設(shè)計，以滿足氣化爐對流量計的要求。該流量計的流速檢測范圍*低可以達到0.01m/s，在氣化爐*低負荷煤漿量在32m³/h時，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磨損。
(6)電磁流量計檢測的信號比較弱，滿量程時只有幾毫伏，且流量很小時，只有幾微伏，外界稍有干擾就會影響到測量精度。因此，流量計的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管按規(guī)范要求進行接地，并且要單獨設(shè)置接地點，千萬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；電磁流量計周圍不應(yīng)有大功率電器等，遠離一切磁源。
(7)高壓煤漿泵泵本身是雙缸式，出口應(yīng)設(shè)置隔膜緩沖器，這對消除煤漿量的本身波動非常重要，在調(diào)節(jié)緩沖罐壓力時將緩沖罐壓力調(diào)整為煤漿管線系統(tǒng)壓力的80%，盡量減少煤漿泵對流量波動的影響，出口管線上有一個出口壓力表如果波動很小，就說明煤漿量本身波動很小，如若振幅很大，就應(yīng)及時調(diào)整緩沖罐是否氮氣壓力不合適或存在一個缸不打量等情況，應(yīng)該及時處理。 (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產(chǎn)生的磁性金屬、磨煤機磨煤時鋼棒脫落產(chǎn)生的鐵屑、大小煤漿槽產(chǎn)生的鐵銹及煤漿輸送管線產(chǎn)生的鐵銹，鐵質(zhì)物體在通過流量計電極時就會產(chǎn)生大的高頻噪聲干擾，造成流量顯示的大幅波動。采取的主要辦法有在煤輸送皮帶進入氣化煤倉前加磁性除鐵器，并按規(guī)定定時清理減少進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入煤漿槽；在每次停車進行煤漿管線沖洗時，*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，開車時*先對煤漿管線沖洗，將煤漿輸送管線上的鐵銹沖洗干凈，再對煤漿流量計送電。經(jīng)過多次觀察煤漿流量計的波動主要出現(xiàn)在*一次開車和系統(tǒng)停車檢修后的一周時間內(nèi)，分析主要原因是煤漿中的金屬固體含量高造成的，在系統(tǒng)運行一周以后，流量計趨于穩(wěn)定。在停車較長時間開車后就應(yīng)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(shù)進行調(diào)整，如儀表波動太大可適當(dāng)延長阻尼時間，避免誤跳車，在水煤漿成分比較穩(wěn)定后，可將阻尼時間調(diào)整回正常。
煤漿流量計的波動是因各方面的原因造成的，出現(xiàn)問題應(yīng)該找到原因，因故障原因去查找問題，消除波動。不要一味的調(diào)整流量計的各種參數(shù)和延長阻尼時間去消除波動，及時反映現(xiàn)場的實際工況，及時修正以滿足流量計的正常測量要求。
3、結(jié)語
雖然電磁流量計測量煤漿有很多難點，假如使用不當(dāng)會在實際使用中輕者會造成流量計在使用過程中顯示波動過大，重者就會造成氣化爐頻繁跳車，甚至生產(chǎn)不能正常進行。我們根據(jù)貴公司現(xiàn)場介質(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(shù)進
行了調(diào)整，并對影響流量測量的因素提出了整改意見，以上觀點僅供參考。
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(dǎo)管的附著性能、電極的抗噪聲和防滲漏性能及磁場的變化有著較大的影響。電磁流量計是根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律進行流量
測量的流量計，輸出信號和被測流量成線性，精確度較高，可測量電導(dǎo)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(dǎo)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，但實際使用效果差異很大，這一問題一直是煤化工行業(yè)專業(yè)人員討論的問題。
2、水煤漿流量在測量中的難點
(1)水煤漿的主要成分是含有60%wt的固體顆粒，經(jīng)過添加劑作用，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)流速過低,測量信號弱，易受干擾：水煤漿流量的滿負荷設(shè)計為32t/h，管道直徑為DN100。在系統(tǒng)開車半負荷13m³/h煤漿量時，管道流速只有0.4m/s，即使在滿負荷32m³/h煤漿量時，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幾毫伏，煤漿流量計的信號更弱。這樣在生產(chǎn)過程中，煤漿介質(zhì)發(fā)生變化和含有大量的鐵屑存在，使電極周圍的磁場產(chǎn)生大的干擾造成磁場紊亂。這就是電磁流量計波動的主要原因。
(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，該泵本身就是一個脈動流。這樣對流量計來說就是一個大的波動。
(4)水煤漿中成分不穩(wěn)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行了特殊設(shè)計，以滿足氣化爐對流量計的要求。該流量計的流速檢測范圍*低可以達到0.01m/s，在氣化爐*低負荷煤漿量在32m³/h時，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磨損。
(6)電磁流量計檢測的信號比較弱，滿量程時只有幾毫伏，且流量很小時，只有幾微伏，外界稍有干擾就會影響到測量精度。因此，流量計的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管按規(guī)范要求進行接地，并且要單獨設(shè)置接地點，千萬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；電磁流量計周圍不應(yīng)有大功率電器等，遠離一切磁源。
(7)高壓煤漿泵泵本身是雙缸式，出口應(yīng)設(shè)置隔膜緩沖器，這對消除煤漿量的本身波動非常重要，在調(diào)節(jié)緩沖罐壓力時將緩沖罐壓力調(diào)整為煤漿管線系統(tǒng)壓力的80%，盡量減少煤漿泵對流量波動的影響，出口管線上有一個出口壓力表如果波動很小，就說明煤漿量本身波動很小，如若振幅很大，就應(yīng)及時調(diào)整緩沖罐是否氮氣壓力不合適或存在一個缸不打量等情況，應(yīng)該及時處理。 (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產(chǎn)生的磁性金屬、磨煤機磨煤時鋼棒脫落產(chǎn)生的鐵屑、大小煤漿槽產(chǎn)生的鐵銹及煤漿輸送管線產(chǎn)生的鐵銹，鐵質(zhì)物體在通過流量計電極時就會產(chǎn)生大的高頻噪聲干擾，造成流量顯示的大幅波動。采取的主要辦法有在煤輸送皮帶進入氣化煤倉前加磁性除鐵器，并按規(guī)定定時清理減少進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入煤漿槽；在每次停車進行煤漿管線沖洗時，*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，開車時*先對煤漿管線沖洗，將煤漿輸送管線上的鐵銹沖洗干凈，再對煤漿流量計送電。經(jīng)過多次觀察煤漿流量計的波動主要出現(xiàn)在*一次開車和系統(tǒng)停車檢修后的一周時間內(nèi)，分析主要原因是煤漿中的金屬固體含量高造成的，在系統(tǒng)運行一周以后，流量計趨于穩(wěn)定。在停車較長時間開車后就應(yīng)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(shù)進行調(diào)整，如儀表波動太大可適當(dāng)延長阻尼時間，避免誤跳車，在水煤漿成分比較穩(wěn)定后，可將阻尼時間調(diào)整回正常。
煤漿流量計的波動是因各方面的原因造成的，出現(xiàn)問題應(yīng)該找到原因，因故障原因去查找問題，消除波動。不要一味的調(diào)整流量計的各種參數(shù)和延長阻尼時間去消除波動，及時反映現(xiàn)場的實際工況，及時修正以滿足流量計的正常測量要求。
3、結(jié)語
雖然電磁流量計測量煤漿有很多難點，假如使用不當(dāng)會在實際使用中輕者會造成流量計在使用過程中顯示波動過大，重者就會造成氣化爐頻繁跳車，甚至生產(chǎn)不能正常進行。我們根據(jù)貴公司現(xiàn)場介質(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(shù)進
行了調(diào)整，并對影響流量測量的因素提出了整改意見，以上觀點僅供參考。