水煤漿是由60%~70%具有一定粒度級配的煤粉和 30%~40%的水及一定量添加劑組成的混合物[5]。由you於yu分fen散san劑ji和he穩wen定ding劑ji等deng添tian加jia劑ji的de作zuo用yong,使shi水shui煤mei漿jiang成cheng為wei一yi種zhong具ju有you較jiao好hao流liu動dong性xing和he穩wen定ding性xing的de均jun勻yun的de液ye固gu兩liang相xiang流liu,屬shu於yu非fei牛niu頓dun流liu體ti中zhong的de賓bin漢han塑su性xing流liu體ti[1][4],俗稱漿液。 由於受參比流動條件(充分發展的速度分布、牛頓流體、均勻單相流體、穩定流等[2])的限製,絕大多數推理式流量計[2]都不適於這種流體的流量測量。

應當特別指出的是,由於不同漿液的流變學性質、化學性質和脈動流情況的不同,對電磁流量傳感器的材料、結構和對電磁流量轉換的信號處理能力的要求也不盡相同。如果選型或使用不當就會出現各種問題。
1電磁流量計(以下有時簡稱“儀表”)在水煤漿流量測量中的常見問題、產生原因和解決方法。
電磁流量計在水煤漿的流量測量中,最常見的問題是儀表的流量顯示不穩定,其主要原因是:
1.1隔膜泵產生的脈動流及解決方法
水煤漿向氣化爐輸送時的重要要求是流量的適度和穩定,以保證水煤漿的氣化率。例如,根據“德士古”氣化爐的工藝要求,水煤漿在噴嘴處的壓力需達到 6~9.6 MPa 以yi後hou甚shen至zhi更geng高gao。所suo以yi,目mu前qian水shui煤mei漿jiang都dou是shi用yong隔ge膜mo泵beng,通tong過guo活huo塞sai的de衝chong程cheng加jia壓ya進jin行xing輸shu送song,隻zhi要yao使shi用yong活huo塞sai隔ge膜mo泵beng,打da出chu的de流liu體ti就jiu必bi然ran會hui產chan生sheng脈mai動dong,即ji使shi在zai滿man負fu荷he高gao頻pin率lv運yun行xing的de情qing況kuang下xia,加jia壓ya打da出chu的de流liu體ti的de脈mai動dong波bo動dong量liang也ye相xiang當dang大da,一yi般ban在zai 6%~15%。可以根據具體管線條件,用以下方法(單用或混用)滿足氣化爐對水煤漿流量及速度分布的要求。
(1)方法是保證儀表上遊必要的管段長度,在考慮按照電磁流量計的具體安裝要求選擇安裝位置。
(2)在工藝管道的適當部位擴徑後加適用的流動調整器,可減少上述直管段長度至,但會產生一定的壓力損失。
(3)用多隔膜(目前最多為三腔)huosaibengtidaidanqianghuosaibeng,yizengjiamaidongpinlv,jianxiaomaidongfudu。danshi,ruoduogemohuosaibengzhongdemouyigegongzuoqiangchuxianguzhang,jiuhuijiadaliutidemaidongliang,erqiemeiyigegongzuoqiangdegongzuozhuangtaibunengzaizhongyangkongzhishijinxingjiankong,zhinengfanyingzaiyibiaodeshunshiliuliangxianshijishuchuxinhaodebodongshang,yaojishijianzhabengdegongzuoqingkuang,faxianyiyihouyingjishipaichu。
另外,在水煤漿製備及普通燃燒鍋爐的加壓輸送環節采用的是“螺杆泵”,它在不同轉速下所產生的脈動流的波動量很小,一般不會影響儀表對流量的測量和控製。
1.2極化現象的幹擾及電磁流量計的選用
在水煤漿等液固兩相流的流量測量中,當固體顆粒和纖維擦過電極表麵時,與電極表麵的接觸電化學電勢(即極化電壓)突(tu)然(ran)變(bian)化(hua),造(zao)成(cheng)從(cong)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)極(ji)檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)出(chu)現(xian)尖(jian)脈(mai)衝(chong)狀(zhuang)的(de)漿(jiang)液(ye)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao),造(zao)成(cheng)流(liu)量(liang)顯(xian)示(shi)和(he)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)的(de)波(bo)動(dong),波(bo)動(dong)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)頻(pin)率(lv)成(cheng)1/f 的頻譜特性關係。而金屬顆粒對電極的摩擦會產生嚴重的瞬間尖脈衝幹擾。
1.3水煤漿中摻雜金屬物質及鐵磁性物質產生的幹擾和解決方法
1.3.1 金屬物質的來源
(1)原煤本身含有金屬物質成分;
(2)開采過程:在煤炭的開采過程中難免與采掘設備摩擦、碰撞摻入各種金屬殘屑;
(3)製漿過程:原煤通過輸送帶送至棒磨機或球磨機與造紙廢液、甲醇廢液等添加劑混合進行研磨,製成煤粉含量為60%~70%、密度為 1250~1286 kg/m3、動力粘度為 700~3000cP 的水煤漿。在水煤漿的磨製過程中,也會摻入與球磨機墨棒碰撞磨落的金屬顆粒;
(4)內管壁氧化:水煤漿向氣化爐(或燃燒爐)的輸送管道一般采用 20 號鋼,在停機期間,內管壁會產生氧化層 - 鐵鏽,當再次開機時,由於水煤漿對管道內壁的摩擦作用使氧化層磨落為氧化鐵屑混入水煤漿中。
(5)qitayuanyin。shuimeijiangzhongchanzadezhexiejinshukelibudanhuichanshengshangshuyanzhongdeshunjianjianmaichongganrao,haihuizaochenghuosaibengjiqitashebeidemosun。gengweiyanzhongdeshi,qizhongdetiecixingwuzhihuiduiyibiaochanshenggengjiayanzhongdeganrao。
1.3.2 鐵磁性物質產生的幹擾
dianciliuliangjigongzuoshi,chuanganqiceliangguanneichanshengdecichanghuishijinshukelizhongdetiecixingwuzhicihua,danduhuoyuwugoujiqitajinshuchengfenhunhetiefuzaichuanganqidianjijizhouweidechenlishang,yingxiangdianciliuliangjigongzuocichangdewending。金屬成分會使兩電極間的絕緣電阻發生變化,絕緣電阻減小則信號減弱;若金屬物質導通兩個電極就會產生短路而沒有信號;當吸附在電極和襯裏上的鐵磁性物質被流體衝刷脫落時,又會使極化電壓突然減少,造成儀表顯示的突然波動;若鐵磁性物質及其它金屬物質摻雜在流體中,則會使磁場增強信號增大。
1.3.3 解決方法
(1)最好在水煤漿製做的末道工序進行磁過濾;
(2)最好采用不鏽鋼輸送管道;
(3)根據具體情況定期或不定期的對電磁流量傳感器進行檢查清理;
(4)選用適合的原煤或水煤漿。
1.4絕緣性沉積結垢對測量的影響及解決方法
若絕緣性沉積結垢覆蓋電極表麵,則測量信號會被斷路。可根據具體情況定期或不定期的對電極表麵進行檢查清理。
1.5氣泡對測量的影響及解決方法
水煤漿中若含有氣泡會對測量造成影響,嚴重的還會造成空管報警,促使4~20mA 信號回零。
長期實用表明,E- Mag 漿液型電磁流量計具有解決這一問題的明顯優勢,它具有以下特點:
(1)E- Mag 漿液型電磁流量計的 SMART(智能)轉換器采用專有的漿液型E- MagMaster 電磁流量計校驗設置數據軟件;采用新穎的勵磁方式,功耗低,零點穩定,精度高,反應速度快;具有自檢和自診斷功能;流量範圍可達 1500:1;采用 SMT(表麵安裝)技術等優點。
(2)新穎的勵磁方式:高頻勵磁具有很強的抑製“漿液噪聲”的能力,低頻勵磁又有零點穩定等優點。因此,E- Mag漿液型電磁流量計能夠有效地解決在測量水煤漿等導電性液固兩相流中造成的瞬時流量顯示及輸出信號波動的問題。
(3)檢測電極采用不鏽鋼塗覆碳化鎢。該材質即耐磨又能解決“電化學幹擾噪聲”造成的流量信號波動問題。對於工作壓力小於4 MPa 的電極結構采用內插式,對於工作壓力大於 4MPa 的電極結構采用外插式。
(4)襯裏采用耐磨的聚氨脂材料並經過特殊工藝處理成型。
(5)采用進/出口保護法蘭:流量計本體法蘭和工藝管道法蘭安裝夾緊後,水煤漿對聚氨脂襯裏在流量計本體法蘭外密封麵上“翻邊拐角”處的變形部分產生磨損,10~20天聚氨
脂襯裏將逐步撕裂脫落造成傳感器報廢。而采用在流量計本體法蘭內安裝特殊結構的進/出口保護法蘭的方法就能完全解決這一問題。
(6)傳感器內壁采取燕尾槽結構設計,以避免氣化爐停車後形成的負壓造成襯裏鼓泡甚至撕裂。
(7)傳感器經多次打壓檢查電極絕緣強度。
(8)根據氣化爐的工藝特點采取三台電磁流量計配組串聯校驗。以保證其精度的一致性。
xuyaoshuomingdeshi,liuliangshifouwendingshiyouyibiaoxianshide,yibiaoxianshideliuliangbuwendingchushangshuyuanyinwai,shijianchangshudeshedingzhishiyigefeishizhixingyuanyin。dianciliuliangjideshijianchangshukezai 1~100 miaodefanweineifenduansheding,shijianchangshushedingdeyueduan,yibiaoduiliutidemaidongjiuyuemingan,zhiyaoliutidemaidongliangnenggoumanzuqihualugongyitiaojiandeyaoqiu,jiukeyibayibiaodeshijianchangshushedingzaishidangfanwei,xiaochuhuojianshaomaidongxianshi,yibianjinxingmaidongbianhuadejiance。
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