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(xì)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(dá)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。水煤漿電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)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(shí)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(diǎn)
(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(qiáng),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(fù)荷設(shè)計為32t/h,管道直徑為DN100。在系統(tǒng)開車半負(fù)荷13m3/h煤漿量時,管道流速只有0.4m/s,即使在滿負(fù)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(diǎn)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)水煤漿電磁流量計引進(jìn)了先進(jìn)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(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最低可以達(dá)到0.01m/s,在氣化爐最低負(fù)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(qiáng),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(jìn)行接地,并且要單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn),千萬不要連接在電機(jī)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(yuǎn)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?dú)鈮毫Σ缓线m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(jī)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(jìn)入氣化煤倉前加磁性除鐵器,并按規(guī)定定時清理減少進(jìn)入氣化煤倉的大鐵塊;磨煤機(jī)滾筒篩加強(qiáng)巡檢及清洗,避免大的金屬顆粒進(jìn)入煤漿槽;在每次停車進(jìn)行煤漿管線沖洗時,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,開車時首先對煤漿管線沖洗,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)在第一次開車和系統(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(yùn)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(qiáng)對煤漿流量計的巡檢和維護(hù)力度,可對儀表相關(guān)參數(shù)進(jìn)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(shí)際工況,及時修正以滿足流量計的正常測量要求。
3結(jié)語
雖然水煤漿電磁流量計測量煤漿有很多難點(diǎn),假如使用不當(dāng)會在實(shí)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(jìn)行。
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