漿液型電磁流量計在煤化工行業(yè)中的應用經(jīng)驗分析

前言

上個(gè)世紀九十年代初，我國成功引進(jìn)了“德士古”型汽化爐制煤氣技術(shù)，通過(guò)對其進(jìn)行置式調整、煤氣技術(shù)優(yōu)化等步驟的調整，使氣化爐制煤技術(shù)短時(shí)間內在我國取得了長(cháng)足有效地發(fā)展。在這一發(fā)展歷程中，部分氣化爐制煤氣工藝技術(shù)出現了眾多問(wèn)題，其核心問(wèn)題是在于磨煤機篩選、煤漿加壓技術(shù)等沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)地優(yōu)化與監控。進(jìn)入新世紀以來(lái)，通過(guò)對這些技術(shù)的完善，進(jìn)一步研究出水煤漿流量、工藝氧流量技術(shù)，在科學(xué)性測量與準確性方面取得了較大的成就，正是因此，水煤漿技術(shù)的發(fā)展才成功走向了應用型的發(fā)展方向。隨著(zhù)工藝技術(shù)的不斷創(chuàng )新，在實(shí)際的生產(chǎn)中有很大部分的煤化工水煤漿流量監測均可以采用這一方法進(jìn)行，但由于煤化工工藝技術(shù)的演變以及現場(chǎng)測量條件的多變性，部分特殊的水煤漿介質(zhì)難以通過(guò)這一流量測試方法進(jìn)行測量，這不穩定因素也長(cháng)期困擾著(zhù)生產(chǎn)廠(chǎng)家，通過(guò)他們的研發(fā)努力，以“漿液型電磁流量計”為代表的電磁流量計可以在測量煤化工水煤漿流量中取得良好的應用效果，本文通過(guò)對這些應用經(jīng)驗的分析，總結其應用長(cháng)處，同時(shí)也指出電磁流量計在實(shí)際應用中可能存在的問(wèn)題。

1 當前煤化工行業(yè)水煤漿存在的計量難點(diǎn)性問(wèn)題

1.1 水煤漿成分過(guò)于復雜

長(cháng)期以來(lái)，煤炭采掘生產(chǎn)中都存在一些金屬物品，尤其是像在磨損機內部的一些金屬鐵絲、銅絲等，其數量還呈現出逐步增多的態(tài)勢。這些金屬物品會(huì )和其中的造紙廢液、甲醇廢水等添加劑產(chǎn)生一些研磨效果，這會(huì )造成水煤漿成分過(guò)于復雜，生成一些密度較為復雜、生成含量較高以及動(dòng)力粘度較高的水煤漿。水煤漿是由 60%~70%的煤粉和 30%~40%的水以及部分添加劑組成的混合物，一些分散劑與穩定劑的作用效果會(huì )導致水煤漿具有較好的流動(dòng)性與穩定性。并且，由于流動(dòng)條件的變化，牛頓流體、均勻單體以及穩定流的作用，絕大部分推理性質(zhì)的流量計測試方法都不適于這種流體測量方法的應用。前半部分提到，由于計量過(guò)程中有一些沖擊與磨損現象的出現，一些設備難以在短時(shí)間內去除水煤漿內部的金屬顆粒，因此，在煤炭之間的碰撞后會(huì )造成這些金屬顆粒的脫落，從而對計量設備造成一定的損害。

1.2 水煤漿介質(zhì)特性影響

由于流量需求的不同需要采用不同的研究方法，測量介質(zhì)等需要根據混合物導電介質(zhì)的屬性進(jìn)行劃分，不能出現混合導電介質(zhì)屬性劃分不明確的現象。首先，要對水煤漿的一些介質(zhì)特性有充分的認知，要對固態(tài)顆�；蚶w維介質(zhì)的表面觀(guān)察出化學(xué)電力性質(zhì)變化的方式，如果傳感器在此時(shí)發(fā)生出噪聲感應，而這種噪聲恰恰是通過(guò)電極表面的電勢變化所形成的，那么久需要對傳感器的輸出變化進(jìn)行介質(zhì)屬性的劃分。傳感器輸出造成主要是出現在尖脈沖漿液干擾的某個(gè)特定部分的噪聲，如果噪聲的波動(dòng)量發(fā)生了一定的變化，傳感器的電磁頻率變化也與噪聲變化存在一定的關(guān)聯(lián)，那此時(shí)就要對尖脈沖信號干擾進(jìn)行信號判定。在這些信號干擾中，電磁流量信號同樣也是會(huì )受到一定的干擾，最終測量效果存在不穩定的現象。因此，需要對水煤漿介質(zhì)特性影響效果進(jìn)行深入地分析與研究。

1.3 煤漿輸送管道的影響

由于氣化爐裝置水煤漿的輸送方式比較特殊，無(wú)論是所用材質(zhì)還是輸送方法都必須按照嚴格的管道輸送制度。如果管道線(xiàn)路發(fā)生了問(wèn)題，在停止輸送階段的時(shí)間內，由于內部環(huán)境的變化與作用，管線(xiàn)內部會(huì )產(chǎn)生一系列的氧化反應。與此同時(shí)，氧化反應的效果會(huì )導致管線(xiàn)內部鐵銹，這些鐵銹由于水煤漿摩擦的作用效果而在管道內部產(chǎn)生脫落的現象。并且，由于電磁流量計的作用，在流量計傳感器內部的金屬顆粒也會(huì )與外界的磁場(chǎng)發(fā)生磁化作用，從而噪聲煤漿內部的金屬顆粒產(chǎn)生吸附到電極附近的作用效果，造成極化電壓運行效果的降低以及電磁流量精度的波動(dòng)，進(jìn)而會(huì )導致測量精度存在很大的波動(dòng)性。值得一提的是，不銹鋼管線(xiàn)在這一過(guò)程中不存在氧化反應作用，其所受環(huán)境影響效果較小，但由于其價(jià)值較為昂貴，在實(shí)際的輸送管道建設中難以進(jìn)行大面積的推廣與應用。

1.4 加壓泵的影響作用

加壓泵在工作的過(guò)程中，由于內外壓強的變化，存在一定的脈動(dòng)流現象是一種很正常的工作效果。但由于目前水煤漿制造在結構上和工作方式上都是呈現出不同轉速下的脈動(dòng)波動(dòng)量變化。在本文所研究的“德士古”氣化爐工藝中，由于水煤漿結構的復雜性造成水煤漿必須要加壓至一定的壓強才能產(chǎn)生相應的霧化效果。同時(shí)，由于其工作原理的變化，即便是在滿(mǎn)負荷工作的情況下，由于加壓打出的液體脈動(dòng)流動(dòng)量仍然較大，沒(méi)漿泵在進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的工作后會(huì )產(chǎn)生一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì )導致脈動(dòng)量的加大，每個(gè)工作單元內部的工作狀態(tài)需要實(shí)時(shí)進(jìn)行監控，這樣才能使得流量計在顯示信號輸出以及信號輸出的波動(dòng)上達到不影響效果的運行。

2 漿液型電磁流量計的應用經(jīng)驗研究分析

2.1 漿液型電磁流量計的特別安裝要求

首先，要對電磁流量計的特別安裝要求進(jìn)行分析，首先要了解此電磁流量計相對于其它一些流量計在特征方面有什么不同之處，電磁流量計的特點(diǎn)在于采用了法拉第的電磁感應定律，測量方法主要以直接測量的方式進(jìn)行。并且，在測量結果上不受到流體密度、粘度、溫度以及壓力的影響，沒(méi)有阻流件與相應的壓力損失，同樣也不會(huì )在高流速的情況下發(fā)生一些氣體腐蝕的現象。不過(guò)，由于在實(shí)際的安裝過(guò)程中沒(méi)有采用科學(xué)的安裝方法以及嚴格安裝電磁流量計的特別安裝要求，部分電磁流量計極易在實(shí)際的運作中造成儀表測量誤差的出現，嚴重的還會(huì )造成儀表的損壞。在進(jìn)行電磁流量計的安裝過(guò)程中，需要嚴格按照安裝流程進(jìn)行操作，由于現場(chǎng)操作的復雜性，為了確保電磁流量計可以在運行效果上達到一個(gè)較好的操作水平，可以進(jìn)行三臺以及電磁流量計的統一安裝操作，在氣化爐的頂部進(jìn)行安裝，從而進(jìn)一步增強測量效果，同時(shí)延長(cháng)流量計的前直管段的使用方式，以便解決加壓泵在工作過(guò)程中造成的脈動(dòng)影響。

2.2 電磁流量計使用方法建議

在單機進(jìn)行試車(chē)階段，需要嚴格安裝使用方式提示，禁止對電磁流量計進(jìn)行送電。氣化爐在停車(chē)后，需要對電磁流量計先進(jìn)行停電操作，然后再對其進(jìn)行清洗，主要是清洗其中的管線(xiàn)，避免因電磁流量計內部的傳感器勵磁形成的磁場(chǎng)吸附了電極周?chē)�的鐵銹而造成最終清洗效果的降弱。在正常的運行階段，如果發(fā)現電磁流量計發(fā)生一些波動(dòng)或干擾現象的出現，需要對其原因進(jìn)行分析，主要的原因可以概括為如下幾個(gè)方面：第一為泵引發(fā)的波動(dòng)因素，主要因為煤漿泵在某個(gè)工作時(shí)間內出現了異常工作效果，整體的流量值發(fā)生變化的可能性不大，但由于流量脈動(dòng)的變化波動(dòng)量也隨之發(fā)生了較大的變化。第二為煤漿引起的波動(dòng)，前文提到，煤漿屬于混合物，其中不僅含有煤水化合物，還包括一些金屬顆粒，隨著(zhù)這些金屬顆粒含量的增多，尤其是電極周?chē)�堆積的金屬顆粒隨著(zhù)電極壓力的形成逐步增加，從而造成停車(chē)現象的出現。第三為電磁流量計輸出信號的尖脈沖干擾，因為煤漿含有的大顆粒金屬摩擦導致電極之間瞬間產(chǎn)生尖脈沖信號干擾，并且電磁流量計內部的傳感器受到溫度的影響，使得煤漿管線(xiàn)的沖洗難度不斷增加。

2.3 電磁流量計的特殊加工

在進(jìn)行電磁流量計的特殊加工過(guò)程中，要使用錳合金等特殊材質(zhì)的加工方法進(jìn)行防護沖刷磨損套的制作。對一些電磁流量計的碳化效果，電磁干擾效果的主要作用是指在防護沖刷效果的基礎上，以電磁流量感應為防護基礎，以電極防護標準作為碳化防護效果的主要依據，根據電磁流量計加工的特性，在實(shí)際的應用效果上進(jìn)行特殊加工。針對鐵磁性質(zhì)的干擾，需要進(jìn)行水煤漿磁過(guò)濾操作，在經(jīng)濟條件允許的情況下可以采用不銹鋼的輸送管道，并定期對電磁流量計內部進(jìn)行檢查與清理。針對電磁流量計的參數設定問(wèn)題，不能按照最佳的安裝條件時(shí)測定的參數進(jìn)行，也不能犧牲靈敏度彌補脈動(dòng)流造成的波動(dòng)，建議整體的阻止時(shí)間不應操作三十秒這一區間范圍。值得一提的是，只有在進(jìn)行防護檢修的過(guò)程中，才能最終確定相應的電磁流量參數，應當建立起統一的標準積極發(fā)揮其計量參數的特長(cháng)與優(yōu)勢。

3 小結

通過(guò)對漿液型電磁流量計在煤化工行業(yè)中的應用經(jīng)驗分析，主要以在煤化工生產(chǎn)領(lǐng)域中常見(jiàn)的計量問(wèn)題作為研究重點(diǎn)，以生產(chǎn)與實(shí)踐中實(shí)際的研發(fā)經(jīng)驗作為解決問(wèn)題的關(guān)鍵性步驟，從科學(xué)與檢修調試的角度出發(fā)，提出多種完善方案，從理論的角度彌補水煤漿電磁流量計在具體應用中的缺陷與不足。在長(cháng)期的研究與實(shí)踐中，只有采用科學(xué)有效的研究方法以及進(jìn)行嚴謹的科學(xué)論證，才能進(jìn)一步提升漿液型電磁流量計在煤化工生產(chǎn)中的積極計量效果，才能最終實(shí)現電磁流量計在技術(shù)與應用效果上的增強。