電(dian)磁流量(liang)計在水(shui)煤漿測(ce)量中常(chang)見問題(ti)解決
水(shui)煤漿是(shi)由60%~70%具有(you)一定粒(li)度級配(pei)的煤粉(fen)和 30%~40%的水(shui)及一定(ding)量添♊加(jia)劑組成(cheng)的混合(he)物[5]。由于(yu)分散劑(ji)和穩定(ding)劑等添(tian)加劑的(de)作用,使(shi)水煤漿(jiang)成爲一(yi)種具有(you)較好流(liu)動性和(he)穩定性(xing)的均勻(yun)的液固(gu)兩相❌流(liu),屬于非(fei)牛頓流(liu)體中的(de)賓漢塑(su)性流體(ti)[1][4],俗稱漿(jiang)液。 由❤️于(yu)受參比(bi)流動條(tiao)件(充分(fen)發展的(de)速度分(fen)布、牛頓(dun)流體、均(jun)勻單相(xiang)流體、穩(wen)定流等(deng)[2])的限制(zhi),絕大多(duo)數推理(li)式流量(liang)計[2]都不(bu)适于這(zhe)種流體(ti)的流量(liang)測量。 應(ying)當特别(bie)指出的(de)是,由于(yu)不同漿(jiang)液的流(liu)變學性(xing)質、化學(xue)性質和(he)脈動流(liu)情況的(de)不同,對(dui)電磁流(liu)量傳感(gan)器的材(cai)料🙇🏻、結構(gou)和對電(dian)磁流量(liang)轉換的(de)信号處(chu)理能力(li)的要求(qiu)也不盡(jin)相同。如(ru)果選型(xing)或使用(yong)不當就(jiu)會出現(xian)各種問(wen)題。 1電磁(ci)流量計(ji)(以下有(you)時簡稱(cheng)“儀表”)在(zai)水煤漿(jiang)流量測(ce)量中的(de)常見問(wen)題、産💰生(sheng)原因和(he)解決方(fang)法。 電磁(ci)流量計(ji)在水煤(mei)漿的流(liu)量測量(liang)中,最常(chang)見的問(wen)題是儀(yi)🏃表的🈲流(liu)量顯示(shi)不穩定(ding),其主要(yao)原因是(shi): 1.1隔膜泵(beng)産生的(de)脈動流(liu)及解決(jue)方法 水(shui)煤漿向(xiang)氣化爐(lu)輸送時(shi)的重要(yao)要求是(shi)流量的(de)适度🈲和(he)穩定,以(yi)保證水(shui)煤漿的(de)氣化率(lü)。例如,根(gen)據“德士(shi)古”氣化(hua)爐的工(gong)藝要求(qiu),水煤漿(jiang)在噴嘴(zui)處的壓(ya)力需達(da)到 6~9.6 MPa 以後(hou)甚至💋更(geng)高。所🌈以(yi),目前水(shui)煤漿都(dou)是用隔(ge)膜泵,通(tong)過活塞(sai)的沖程(cheng)加壓進(jin)行輸送(song),隻要㊙️使(shi)用活塞(sai)🧡隔膜泵(beng),打出的(de)流體就(jiu)必然會(hui)産生脈(mo)📧動,即使(shi)在滿🛀負(fu)荷高頻(pin)率運行(hang)的情況(kuang)下,加壓(ya)打出的(de)流體的(de)脈動波(bo)動量💞也(ye)相當大(da),一般在(zai) 6%~15%。可以根(gen)♍據具體(ti)管線條(tiao)件,用以(yi)下方法(fa)(單用或(huo)混用)滿(man)足氣化(hua)爐對水(shui)煤漿流(liu)量及速(su)度分布(bu)的要求(qiu)。 (1)方法是(shi)保證儀(yi)表上遊(you)必要的(de)管段長(zhang)度,在考(kao)慮按照(zhao)💯電磁流(liu)量計的(de)具體安(an)裝要求(qiu)選擇安(an)裝位置(zhi)。 (2)在工藝(yi)管道的(de)适當部(bu)位擴徑(jing)後加适(shi)用的流(liu)動調整(zheng)器👄,可減(jian)少上述(shu)直管段(duan)長度至(zhi),但會産(chan)生一定(ding)的壓力(li)損失。 (3)用(yong)多隔膜(mo)(目前最(zui)多爲三(san)腔)活塞(sai)泵替代(dai)單腔活(huo)塞泵,以(yi)增加脈(mo)動頻率(lü),減小脈(mo)動幅度(du)。但是,若(ruo)多隔膜(mo)活塞泵(beng)中的某(mou)一個❤️工(gong)作腔出(chu)現故障(zhang),就會加(jia)大流🈚體(ti)的脈動(dong)量,而且(qie)每一個(ge)工作腔(qiang)的工作(zuo)狀态不(bu)能在中(zhong)央控制(zhi)室進行(hang)監控,隻(zhi)能反映(ying)在儀表(biao)的瞬時(shi)流量顯(xian)示及輸(shu)出信号(hao)的✨波動(dong)上,要及(ji)時檢查(cha)泵的工(gong)作情況(kuang),發現異(yi)議後應(ying)及時排(pai)除。 另外(wai),在水煤(mei)漿制備(bei)及普通(tong)燃燒鍋(guo)爐的加(jia)壓輸送(song)🚩環節采(cai)用的是(shi)“螺杆泵(beng)”,它在不(bu)同轉速(su)下所産(chan)生的脈(mo)動流的(de)波動🧑🏾🤝🧑🏼量(liang)很小,一(yi)般不會(hui)影響儀(yi)表對流(liu)量的測(ce)量和控(kong)制。 1.2極化(hua)現象的(de)幹擾及(ji)電磁流(liu)量計的(de)選用 在(zai)水煤漿(jiang)等液固(gu)兩相流(liu)的流量(liang)測量中(zhong),當固體(ti)顆粒☂️和(he)纖維㊙️擦(ca)㊙️過電極(ji)表面時(shi),與電極(ji)表面的(de)接觸電(dian)化學電(dian)勢(即極(ji)化電壓(ya))突然變(bian)化,造成(cheng)從傳感(gan)器輸出(chu)的電極(ji)檢測信(xin)号出現(xian)尖脈沖(chong)狀的漿(jiang)液噪聲(sheng)幹🈚擾,造(zao)成流量(liang)顯示和(he)輸出信(xin)号的波(bo)動,波動(dong)量的大(da)小與傳(chuan)感器的(de)勵磁電(dian)流🈲頻率(lü)成1/f 的頻(pin)譜特性(xing)關系。而(er)金屬顆(ke)粒👣對電(dian)極的摩(mo)擦會産(chan)生嚴重(zhong)的瞬間(jian)尖脈沖(chong)幹擾。 1.3水(shui)煤漿中(zhong)摻雜金(jin)屬物質(zhi)及鐵磁(ci)性物質(zhi)産生的(de)幹擾和(he)解☀️決方(fang)法 1.3.1 金屬(shu)物質的(de)來源 (1)原(yuan)煤本身(shen)含有金(jin)屬物質(zhi)成分; (2)開(kai)采過程(cheng):在煤炭(tan)的開采(cai)過程中(zhong)難免與(yu)采掘設(she)備摩擦(ca)、碰撞摻(chan)入各種(zhong)金屬殘(can)屑; (3)制漿(jiang)過程:原(yuan)煤通過(guo)輸送帶(dai)送至棒(bang)磨機或(huo)球磨機(ji)與造♈紙(zhi)🔞廢液、甲(jia)醇廢液(ye)等添加(jia)劑混合(he)進行研(yan)磨,制📧成(cheng)煤粉含(han)量爲60%~70%、密(mi)度爲 1250~1286 kg/m3、動(dong)力粘度(du)爲 700~3000cP 的水(shui)煤漿。在(zai)水煤漿(jiang)的磨制(zhi)過程中(zhong),也會摻(chan)入與球(qiu)磨機墨(mo)棒碰撞(zhuang)磨落的(de)金🙇🏻屬顆(ke)粒; (4)内管(guan)壁氧化(hua):水煤漿(jiang)向氣化(hua)爐(或燃(ran)燒爐)的(de)輸送管(guan)道🏃♂️一般(ban)采用 20 号(hao)鋼,在停(ting)機期間(jian),内管壁(bi)會産生(sheng)氧化👉層(ceng) - 鐵鏽,當(dang)再次開(kai)機時,由(you)于水煤(mei)漿對管(guan)道内壁(bi)的摩擦(ca)作用使(shi)氧化層(ceng)磨落爲(wei)氧化鐵(tie)屑混入(ru)水煤漿(jiang)中。 (5)其它(ta)原因。水(shui)煤漿中(zhong)摻雜的(de)這些金(jin)屬顆粒(li)不但會(hui)産生上(shang)述🐅嚴🙇🏻重(zhong)的瞬間(jian)尖脈沖(chong)幹擾,還(hai)會造成(cheng)活塞泵(beng)及其它(ta)設備的(de)磨損。更(geng)爲嚴重(zhong)的是,其(qi)中的鐵(tie)磁👅性物(wu)質會對(dui)儀表産(chan)生更加(jia)嚴重的(de)幹擾。 1.3.2 鐵(tie)磁性物(wu)質産生(sheng)的幹擾(rao) 電磁流(liu)量計工(gong)作時,傳(chuan)感器測(ce)量管内(nei)産生的(de)磁場♊會(hui)使金屬(shu)🥰顆粒中(zhong)的鐵磁(ci)性物質(zhi)磁化,單(dan)獨或與(yu)污垢及(ji)其它金(jin)屬成分(fen)混合貼(tie)附在傳(chuan)感器電(dian)極及周(zhou)圍的襯(chen)裏上,影(ying)響電磁(ci)流量計(ji)工作磁(ci)場的穩(wen)定。金屬(shu)成分會(hui)使兩電(dian)極🈲間的(de)絕緣電(dian)阻發生(sheng)變化,絕(jue)緣☀️電阻(zu)減小則(ze)信号減(jian)弱;若金(jin)屬物質(zhi)導🛀通兩(liang)個電極(ji)就會産(chan)生短🌈路(lu)而沒有(you)信号;當(dang)吸附在(zai)電極和(he)襯裏上(shang)的鐵磁(ci)性物質(zhi)被流體(ti)沖刷脫(tuo)落時,又(you)會使極(ji)化電壓(ya)突然減(jian)少,造成(cheng)儀表顯(xian)示的突(tu)然波🛀🏻動(dong);若鐵磁(ci)性物質(zhi)及其它(ta)金屬物(wu)質摻雜(za)在流體(ti)中,則會(hui)使磁💞場(chang)增強信(xin)号增大(da)。 1.3.3 解決方(fang)法 (1)最好(hao)在水煤(mei)漿制做(zuo)的末道(dao)工序進(jin)行磁過(guo)濾; (2)最好(hao)采用不(bu)鏽鋼輸(shu)送管道(dao); (3)根據具(ju)體情況(kuang)定期或(huo)不定期(qi)的對電(dian)磁流量(liang)傳感器(qi)進行檢(jian)‼️查清理(li); (4)選用适(shi)合的原(yuan)煤或水(shui)煤漿。 1.4絕(jue)緣性沉(chen)積結垢(gou)對測量(liang)的影響(xiang)及解決(jue)方法 若(ruo)絕緣性(xing)沉積結(jie)垢覆蓋(gai)電極表(biao)面,則測(ce)量信号(hao)會被斷(duan)路。可根(gen)🔞據具體(ti)情況定(ding)期或不(bu)定期的(de)對電極(ji)表面進(jin)行💛檢查(cha)清理。 1.5氣(qi)泡對測(ce)量的影(ying)響及解(jie)決方法(fa) 水煤漿(jiang)中若含(han)有氣泡(pao)會對測(ce)量造成(cheng)影響,嚴(yan)重的㊙️還(hai)會造成(cheng)✂️空🔴管報(bao)警,促使(shi)4~20mA 信号回(hui)零。 長期(qi)實用表(biao)明,E- Mag 漿液(ye)型電磁(ci)流量計(ji)具有解(jie)決這一(yi)問⛷️題的(de)明顯😍優(you)勢,它具(ju)有以下(xia)特點: (1)E- Mag 漿(jiang)液型電(dian)磁流量(liang)計的 SMART(智(zhi)能)轉換(huan)器采用(yong)專有的(de)漿液型(xing)E- MagMaster 電磁流(liu)⛱️量計校(xiao)驗設置(zhi)數據軟(ruan)件;采用(yong)新穎的(de)勵磁方(fang)式,功耗(hao)🈲低,零點(dian)穩定,精(jing)度高,反(fan)應速度(du)快;具有(you)自檢和(he)自診斷(duan)功能;流(liu)量範圍(wei)可達 1500:1;采(cai)用 SMT(表面(mian)安裝)技(ji)術等💘優(you)點。 (2)新穎(ying)的勵磁(ci)方式:高(gao)頻勵磁(ci)具有很(hen)強的抑(yi)制“漿液(ye)噪聲”的(de)能力🐕,低(di)頻勵磁(ci)又有零(ling)點穩定(ding)等優點(dian)。因此,E- Mag漿(jiang)液型電(dian)磁流量(liang)計能夠(gou)有效地(di)解決在(zai)測量水(shui)煤漿等(deng)導電性(xing)液固兩(liang)相流中(zhong)造成的(de)瞬時流(liu)量顯示(shi)及輸出(chu)信号波(bo)動的問(wen)題。 (3)檢測(ce)電極采(cai)用不鏽(xiu)鋼塗覆(fu)碳化鎢(wu)。該材質(zhi)即耐磨(mo)又能解(jie)決“電㊙️化(hua)學幹擾(rao)噪聲”造(zao)成的流(liu)量信号(hao)波動問(wen)題。對于(yu)工作壓(ya)力小于(yu)⭐4 MPa 的電極(ji)結構采(cai)用内插(cha)式,對于(yu)工作壓(ya)力大于(yu) 4MPa 的電極(ji)結構采(cai)用外插(cha)式。 (4)襯裏(li)采用耐(nai)磨的聚(ju)氨脂材(cai)料并經(jing)過特殊(shu)工藝處(chu)理成型(xing)。 (5)采用進(jin)/出口保(bao)護法蘭(lan):流量計(ji)本體法(fa)蘭和工(gong)藝管💁道(dao)法蘭安(an)裝夾緊(jin)後,水煤(mei)漿對聚(ju)氨脂襯(chen)裏在流(liu)量計本(ben)體法蘭(lan)外密封(feng)面上“翻(fan)邊拐角(jiao)”處的變(bian)形部分(fen)㊙️産生磨(mo)損,10~20天聚(ju)氨 脂襯(chen)裏将逐(zhu)步撕裂(lie)脫落造(zao)成傳感(gan)器報廢(fei)。而采用(yong)在流量(liang)♻️計本體(ti)法蘭内(nei)安裝特(te)殊結構(gou)的進/出(chu)口保護(hu)法♌蘭的(de)方法就(jiu)能完全(quan)解決這(zhe)一問題(ti)。 (6)傳感器(qi)内壁采(cai)取燕尾(wei)槽結構(gou)設計,以(yi)避免氣(qi)化爐停(ting)車後形(xing)成的負(fu)壓造成(cheng)襯裏鼓(gu)泡甚至(zhi)撕裂。 (7)傳(chuan)感器經(jing)多次打(da)壓檢查(cha)電極絕(jue)緣強度(du)。 (8)根據氣(qi)化爐的(de)工藝特(te)點采取(qu)三台電(dian)磁流量(liang)計配組(zu)串聯校(xiao)驗。以保(bao)證其精(jing)度的一(yi)緻性。 需(xu)要說明(ming)的是,流(liu)量是否(fou)穩定是(shi)由儀表(biao)顯示的(de),儀表顯(xian)示的流(liu)量不穩(wen)定除上(shang)述原因(yin)外,時間(jian)常數的(de)🌏設定隻(zhi)是一個(ge)非實質(zhi)性☔原因(yin)。電磁流(liu)量計的(de)時間常(chang)數可👨❤️👨在(zai) 1~100 秒的👉範(fan)圍内分(fen)段設定(ding),時間常(chang)數設定(ding)的越短(duan),儀表對(dui)流體的(de)脈動就(jiu)越敏感(gan),隻要🏃♂️流(liu)體的脈(mo)💰動量能(neng)夠滿足(zu)氣化爐(lu)工藝條(tiao)件的要(yao)求,就可(ke)以把🌍儀(yi)表的時(shi)間常數(shu)設定在(zai)适當範(fan)圍,消除(chu)或減少(shao)脈動顯(xian)示,以便(bian)進行脈(mo)動變化(hua)的監測(ce)。
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