電磁流量計在水煤漿行業應用案例_北京AG贵宾厅實業有限公司
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電磁流量計在水煤漿行業應用案例

一、水煤漿行業發展簡述: 在經濟高速發展時期,許多行業用重油、煤發電、製造煤氣、供應蒸汽, 隨著我國逐步成為石油消費大國,自身原油儲備有限,開采量急劇降低,現已 成為製約經濟發展的瓶頸。為降低生產成本、提高生產效率、減少汙染,利用 我國充分的煤炭資源,引進國外相關技術,從而引發國內朝陽產業——煤化工。 利用煤炭深加工又延伸到許多行業,如下圖所示: 

煤氣作為能源用在城市燃氣、鍋爐發電/供熱、電力行業早以普遍得到應用; 煤製肥行業就是把煤製成合成氨及尿素相關的氮肥行業;煤製油行就是通過把煤 深加工成成品汽油、柴油等,從而解決隻有從石油中才能提煉汽油、柴油等相關 煤 炭 煤 氣 能 源 行 業 鍋爐/城市燃 電力行業 化工 產品 原料 化肥行業 合成氨/尿素/氮肥類產品 化工行業 甲醇 汽車燃燒 製造醋酸 煤製油行業:汽油、柴油、潤滑油等 化工產品。從而使煤炭得以充分利用,深層次、多元化發展。 煤化工發展的基礎是水煤漿。煤及煤粉的不流動性不宜工業化發展、控製。 必須將其加工成流動的液體才適用於工業發展。因煤粉不溶於水,利用分散劑的 親水性將煤粉顆粒逐一包裹而溶於水中,從而製成黑色黃金——水煤漿。這種水 煤漿經過 10~20 天的儲存,煤粉顆粒將與分散劑脫離,需再加入穩定劑,才能 使水煤漿有很好的穩定性以利於長期儲存及運輸。 在國內早期用“煤氣爐”製煤氣,氣體汙染大、粉塵汙染大、能效轉化率低, 嚴重影響各企業的發展及經濟效益。上世紀 60 年代美國“伊士曼公司”率先研 製出“德士古”型氣化爐。通過加壓水煤漿和氧氣在爐膛內燃燒分解,從而製成 煤氣,1992 年山東魯南化肥廠在中國第一家引用“德士古”型氣化爐專有製煤 氣技術並取得成功。已相續在上海太平洋公司、浩良河化肥廠、陝西渭河化肥廠、 安徽淮南化肥廠、德州華魯恒升化工有限公司得以推廣應用。於 2003 年開始籌 建的“兗礦國泰化工有限公司”又率先應用國內最新、最先進的 “對置式四噴 嘴新型汽化爐” 製煤氣技術,製煤氣的轉化率得以進一步提高。 水煤漿在加工和使用過程中,不可避免的要計量和檢測控製,這就需要使用 流量計。 二、測量水煤漿的流量計類型的選擇。 針對選擇測量水煤漿流量計的難點是磨損問題。根據目前現有流量計類型來 分析: a、節流裝置:節流件的入口銳角易磨損、易堵塞引壓管。 b、渦街流量計:易磨損旋渦發生體,從而逐步降低靈敏度。 c、超聲波流量計:管道口徑小、管壁厚,煤粉顆粒對超聲波的折射、耦合 劑的幹固而產生的空穴等因素都會造成計量困難的結果。 d、浮子流量計:對浮子錐度角/麵的磨損後造成信號輸出比實際流量大的結 果。 e、質量流量計:振動腔的磨損及脈動流對振動腔的疊加振動都會使計量不 準,而且質量流量計價格昂貴。 f、電磁流量計:選擇聚氨酯襯裏及不鏽鋼塗覆碳化鎢電極極其耐磨,且不 受介質的密度、粘度、溫度、壓力、電導率變化的影響,價格性能比高。 綜合考慮目前各種流量計的各種因素建議選用電磁流量計最能夠滿足現場的使 用要求。 三、水煤漿行業四個計量難點: 1、水煤漿介質的特性造成的影響。 在測量水煤漿、泥漿等液、固兩相混合導電性介質流量時,在固體顆粒或者 纖維介質擦過電極表麵時,電極表麵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衝狀漿液(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成 1/f 的頻譜特性關係。因此需采用 新穎的勵磁方式,在高頻勵磁時解決泥漿噪聲幹擾,在低頻勵磁時能夠解決零點 不穩定的問題。故應需采用智能漿液型電磁流量計。 2、壓泵方麵造成的影響。 加壓泵工作時存在脈動流是必然的。在水煤漿製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(波動量一般在 0.5~1%),一般情況下不影響計量和控製應用。因“德 士古”汽化爐因其工藝要求,水煤漿噴槍加壓泵需將水煤漿加壓至 6~7MPa, 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(波動量一般在 6~ 10%),從而反映在流量計的瞬時顯示及信號輸出波動上,易形成誤差,從而帶 來操作控製方麵易連鎖停車的影響。 解決辦法是: a、最好的辦法是盡量延長流量計的前直管段予以解決。 b、可以對工藝管道局部擴徑後加裝整流器,以整形漿液流場。 c、可以調整流量計本身的阻尼時間,以犧牲靈敏度為代價去彌補脈動流 造成的波動。 3、煤漿噴槍堵塞狀況的檢測。 因加工不合格水煤漿的顆粒較大容易堵塞噴槍,小鍋爐大部分采用一台“螺 杆泵”加壓帶一隻噴槍,用壓力或流量檢測噴槍堵塞都好解決。但大鍋爐用 8~ 12 隻噴槍,如圖所示,若 A 槍半堵塞時,因 B、C、D 槍在繼續噴射,壓力變送 器則檢測不到 A 槍是否在正常工作,在此情況下易造成爐膛燃燒點不均勻,影 響鍋爐的正常工作。若 A 槍全堵塞,因 B、C、D 槍在繼續噴射,所以 A 槍壓力 的突然變化△量很小(壓力信號本身也存在上下的微小波動),DCS 很難做出準 確判斷,故用壓力變送器很難達到預想的效果。若用流量計檢測,流量計輸出信 號送到 DCS,利用其編程可以完全檢測到噴槍堵塞狀況並報警提示,以便及時 清洗噴嘴。

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