摘要：水煤漿(jiāng)是由60%～70%具有一(yī)定粒度級配(pèi)的煤粉和30%～40%的(de)水及一定量(liàng)添加劑組成(chéng)的混合物。由(you)于分散劑和(he)穩定劑等🏃添(tian)加劑的作用(yòng)，使水煤漿成(chéng)爲一種具有(you)較好流動性(xing)和🌏穩定性的(de)均勻的液固(gu)兩相流，屬于(yu)非牛頓流體(tǐ)中的賓漢塑(sù)性流體，俗稱(cheng)漿液。由于受(shou)參比流動條(tiao)件（充分發展(zhan)🌈的速度分布(bu)❗、牛頓流體、均(jun)勻單相流體(ti)、穩定流等)的(de)限制，絕大多(duo)數推理式流(liu)量計都不适(shì)于這種流體(ti)的流量。
　　水煤(méi)漿是由60%～70%具有(yǒu)一定粒度級(ji)配的煤粉和(hé)30%～40%的水及一定(ding)🤩量💋添加劑組(zǔ)成的混合物(wù)。由于分散劑(jì)和穩定🌈劑等(deng)添加劑的🤩作(zuo)用，使水煤漿(jiāng)成爲一種具(jù)有較好流動(dòng)性📐和穩定性(xìng)的均勻的液(yè)固兩相流，屬(shǔ)于非牛頓流(liú)體中👅的賓漢(hàn)塑性流體，俗(sú)✊稱漿液。由于(yú)受參比流動(dong)條件（充🐅分發(fā)展的速度分(fèn)布、牛頓流體(tǐ)、均勻單相流(liú)體、穩定流等(děng))的限制，絕大(dà)多數推理式(shi)流量計都不(bú)适于這種流(liu)體的流量測(cè)量。
　　水煤漿電(diàn)磁流量計 與(yu)其它流量計(ji)相比顯著的(de)特點是：電磁(ci)流量計的原(yuan)理👌是利用法(fa)拉第電磁感(gan)應定律，直接(jiē)測量的是✊管(guǎn)道☎️橫截面内(nèi)的面平均流(liu)速，因此，測量(liang)不受流體密(mi)度、粘度、溫度(du)、壓力、電導率(lü)和雷諾數變(biàn)化的影響；沒(méi)有阻流件，幾(jǐ)乎沒有壓力(lì)損失，也不會(hui)在高流速情(qing)況下因阻流(liú)件而産生氣(qì)蝕，不但極易(yi)造成儀表的(de)測量誤差，嚴(yan)重時還會瞬(shùn)間🍓造成儀表(biǎo)損壞。因此㊙️，近(jin)年來電磁流(liu)量🧡計在水煤(mei)漿測量中得(de)以廣泛應用(yong)。
　　應當特别指(zhi)出的是，由于(yu)不同漿液的(de)流變學性質(zhi)、化學☔性🈲質和(he)脈動流情況(kuang)的不同，對電(diàn)磁流量傳感(gan)📱器的材料✌️、結(jie)構🔴和對電磁(ci)💃流量轉換的(de)信号處理能(néng)🔞力的要求也(ye)不盡相同。如(ru)果選🤩型或使(shǐ)用不當就會(huì)出現各種問(wèn)題。
1電磁流量(liang)計（以下有時(shi)簡稱“儀表”）在(zài)水煤漿流量(liang)測量中的常(cháng)見問題、産生(shēng)原因和解決(jue)方法
電磁流(liu)量計在水煤(mei)漿的流量測(cè)量中，最常見(jian)的問題是儀(yí)表的💜流量顯(xiǎn)示不穩定，其(qí)主要原因是(shì)：
1.1隔膜泵産生(shēng)的脈動流及(ji)解決方法
　　水(shui)煤漿向氣化(huà)爐輸送時的(de)重要要求是(shi)流量的适度(dù)和✉️穩定，以保(bǎo)證水煤漿的(de)氣化率。例如(ru)，根據“德士古(gǔ)”氣化爐的工(gōng)藝要求，水煤(mei)漿在噴嘴處(chu)的壓力需達(da)到6～9.6MPa以✍️後甚至(zhi)更高。所以，目(mu)前🏒水煤漿都(dōu)是用隔膜泵(bèng)，通過活塞的(de)沖程加壓進(jin)行☁️輸送，隻要(yao)使用活塞隔(ge)膜泵，打出的(de)流體就必然(ran)會産生脈動(dòng)，即使在滿🚶負(fù)荷高頻率運(yùn)♌行的情況下(xià)，加壓打出的(de)流體的脈💰動(dong)波動量也相(xiàng)當大，一般☀️在(zài)6%～15%。可以根🌂據具(ju)體管線條件(jiàn)，用以下方法(fǎ)（單用或混用(yong)）滿足氣化爐(lú)對水煤漿流(liu)量及速♍度分(fen)布的要求。
（1）最(zui)好的方法是(shi)保證儀表上(shàng)遊必要的管(guan)段長度，在考(kao)慮按照電磁(ci)流量計的具(jù)體安裝要求(qiú)選擇安裝位(wei)置。
（2）在工藝管(guan)道的适當部(bù)位擴徑後加(jiā)适用的流動(dong)調整器，可減(jian)㊙️少上述直管(guan)段長度至，但(dan)會産生一定(dìng)的壓力🈲損失(shi)。
（3）用多隔膜（目(mù)前最多爲三(san)腔）活塞泵替(ti)代單腔活塞(sāi)泵，以增加脈(mo)🍉動頻率，減小(xiao)脈動幅度。但(dan)是，若多隔膜(mó)活塞☔泵中的(de)某❗　　一個工作(zuò)腔出現故障(zhàng)，就會加大流(liú)🤞體的脈動量(liang)，而且每一個(ge)工作腔的工(gong)作狀态不能(neng)在中央控制(zhì)室進行監控(kòng)，隻能❓反映在(zai)儀表的瞬時(shí)流量顯示及(jí)輸出信号的(de)波動上，要及(jí)時檢查泵的(de)工作情況，發(fā)現異議後應(ying)及時排除。
　　另(lìng)外，在水煤漿(jiang)制備及普通(tong)燃燒鍋爐的(de)加壓輸送環(huan)節采用的是(shi)“螺杆泵”，它在(zài)不同轉速下(xià)所産生的脈(mò)動流的💔波動(dòng)量很小，一般(bān)不會影響儀(yi)表對流量的(de)測量❗和控制(zhì)💜。
1.2極化現象的(de)幹擾及電磁(ci)流量計的選(xuan)用
　　在水煤漿(jiāng)等液固兩相(xiang)流的流量測(cè)量中，當固體(tǐ)顆粒和纖維(wéi)擦過電極表(biao)面時，與電極(ji)表面的接觸(chù)電化學電勢(shi)（即極化電壓(ya)）突然變化，造(zao)成從傳感器(qi)輸出的電極(ji)檢測信号出(chū)現尖脈沖狀(zhuàng)的☀️漿液噪聲(shēng)幹⭕擾，造成流(liú)㊙️量顯示和輸(shū)出信号的波(bō)動，波動量的(de)大🔞小與傳感(gan)器的勵磁電(dian)流頻率成1/f的(de)頻譜特性關(guan)系。而金屬顆(kē)粒對⭕電極的(de)摩擦會産生(sheng)嚴重的瞬間(jiān)尖👉脈沖幹擾(rao)。
1.3水煤漿中摻(chān)雜金屬物質(zhì)及鐵磁性物(wu)質産生的幹(gan)擾🔞和解決方(fāng)㊙️法
1.3.1金屬物質(zhì)的來源
（1）原煤(méi)本身含有金(jin)屬物質成分(fen)；
（2）開采過程：在(zài)煤炭的開采(cǎi)過程中難免(miǎn)與采掘設備(bèi)摩擦、碰撞摻(chan)入各種金屬(shu)殘屑；
（3）制漿過(guo)程：原煤通過(guò)輸送帶送至(zhi)棒磨機或球(qiú)磨機與💃造🌈紙(zhi)廢液🈲、甲醇廢(fèi)液等添加劑(ji)混合進行研(yan)磨，制成煤粉(fěn)含量爲🏃60%～70%、密度(du)爲1250～1286kg/m3、動力粘度(du)爲700～3000cP的水煤漿(jiāng)。在水煤漿的(de)磨制過程中(zhōng)，也🐆會摻入與(yǔ)球磨機墨棒(bàng)碰撞磨落的(de)金✌️屬顆粒；
（4）内(nei)管壁氧化：水(shui)煤漿向氣化(hua)爐（或燃燒爐(lu)）的輸送管♈道(dào)🛀一般🐕采用20号(hào)鋼，在停機期(qi)間，内管壁會(hui)産生氧化層(céng)-鐵鏽，當再次(cì)開機時，由于(yu)水煤漿對管(guan)道内壁的摩(mo)擦作用使氧(yǎng)化層磨🆚落爲(wei)氧化鐵屑混(hùn)入水煤漿中(zhong)。
（5）其它原因。水(shui)煤漿中摻雜(zá)的這些金屬(shǔ)顆粒不但會(hui)産生上述嚴(yan)重的瞬間尖(jiān)脈沖幹擾，還(hái)會造成活塞(sai)泵及💃其它設(she)備的磨損。更(gèng)爲嚴重的是(shì)，其中的鐵磁(cí)性物質⭕會對(dui)儀表産生更(gèng)加嚴重的幹(gan)擾。
1.3.2鐵磁性物(wu)質産生的幹(gàn)擾
　　電磁流量(liàng)計工作時，傳(chuán)感器測量管(guan)内産生的磁(ci)場會使金屬(shu)顆粒中的鐵(tiě)磁性物質磁(ci)化，單獨或與(yǔ)污垢及其它(ta)金屬成分混(hun)合貼附在傳(chuán)感器電極及(jí)周🈚圍的襯裏(li)上，影響電磁(cí)流量計工作(zuò)磁場的穩定(dìng)。金屬成分會(huì)使兩電極間(jiān)的絕緣🥵電阻(zu)發生變化，絕(jue)緣電阻減小(xiao)則信号減弱(ruo)；若金屬物質(zhi)導通兩個電(dian)極就會産生(sheng)短路㊙️而沒有(you)信号；當吸附(fu)在電極和🏃‍♂️襯(chen)裏上的鐵磁(ci)性物質被流(liu)體沖刷脫落(luò)時，又會使極(ji)化電壓突然(ran)減少，造成📐儀(yí)表顯示的突(tu)然👅波動；若鐵(tiě)磁性物質及(ji)💚其它金屬物(wu)質摻雜在流(liú)體中，則會🏃‍♀️使(shǐ)磁場增強信(xìn)号增大👌。
1.3.3解決(jue)方法
（1）最好在(zài)水煤漿制做(zuo)的末道工序(xù)進行磁過濾(lǜ)；
（2）最好采用不(bú)鏽鋼輸送管(guǎn)道；
（3）根據具體(ti)情況定期或(huò)不定期的對(duì)電磁流量傳(chuan)感器進行檢(jiǎn)查清理；
（4）選用(yòng)适合的原煤(méi)或水煤漿。
1.4絕(jué)緣性沉積結(jie)垢對測量的(de)影響及解決(jue)方法
　　若絕緣(yuan)性沉積結垢(gòu)覆蓋電極表(biao)面，則測量信(xìn)号會🌈被斷路(lu)。可根據具體(tǐ)情況定期或(huò)不定期的對(duì)電極表面進(jin)行檢查清理(li)。
1.5氣泡對測量(liàng)的影響及解(jie)決方法
　　水煤(méi)漿中若含有(yǒu)氣泡會對測(cè)量造成影響(xiǎng)，嚴重的還會(huì)造成空管報(bao)警，促使4～20mA信号(hào)回零。
　　長期實(shi)用表明，E-Mag漿液(yè)型電磁流量(liàng)計具有解決(jue)這一問題的(de)明顯👉優勢，它(ta)具有以下特(tè)點：
（1）E-Mag漿液型電(diàn)磁流量計的(de)SMART（智能）轉換器(qì)采用專有的(de)漿♈液型E-MagMaster電磁(cí)流量計校驗(yan)設置數據軟(ruan)件；采用新穎(yǐng)的勵磁方式(shi)，功耗低，零📞點(diǎn)穩🔞定，精度高(gāo)，反應速度快(kuài)；具有自檢和(he)自診🏃斷功能(neng)；流量範圍可(kě)達1500：1；采用SMT（表面(mian)安🧑🏽‍🤝‍🧑🏻裝）技術等(deng)優點。
（2）新穎的(de)勵磁方式：高(gāo)頻勵磁具有(you)很強的抑制(zhi)“漿液噪聲㊙️”的(de)能🈚力，低頻勵(li)磁又有零點(dian)穩定等優點(diǎn)。因此，E-Mag漿液⛷️型(xing)電🔞磁流量計(ji)能夠有效地(di)解決在測量(liàng)水煤漿等導(dǎo)電性液固兩(liǎng)相流中造成(chéng)的瞬時流量(liang)顯示及輸出(chu)信号波動的(de)問題。
（3）檢測電(dian)極采用不鏽(xiù)鋼塗覆碳化(hua)鎢。該材質即(ji)耐磨又能解(jie)決“電化學幹(gan)擾噪聲”造成(chéng)的流量信号(hào)波動問題。對(duì)于工作壓力(li)小于4MPa的電極(jí)結構采用内(nèi)插式，對于工(gong)作壓力大于(yú)4MPa的電極結構(gòu)采用外插式(shì)。
（4）襯裏采用耐(nài)磨的聚氨脂(zhi)材料并經過(guo)特殊工藝處(chù)理成型。
（5）采用(yòng)進/出口保護(hù)法蘭：流量計(jì)本體法蘭和(he)工藝管道法(fǎ)🚶蘭♌安裝夾緊(jin)後，水煤漿對(duì)聚氨脂襯裏(lǐ)在流量計本(ben)💘體法蘭外密(mi)封面上❌“翻邊(biān)拐角”處的變(bian)形部分産生(shēng)磨損，10～20天聚❓氨(an)脂襯裏将逐(zhu)步撕裂脫落(luò)造成傳感器(qi)報廢。而采用(yong)在流量計本(běn)體法蘭内安(ān)裝特殊🍉結構(gòu)的進/出口保(bao)護法蘭❗的方(fāng)法就能完全(quán)解決這🈲一問(wen)題。
（6）傳感器内(nei)壁采取燕尾(wei)槽結構設計(ji)，以避免氣化(hua)爐停車🌍後🥰形(xing)成的負壓造(zào)成襯裏鼓泡(pao)甚至撕裂。
（7）傳(chuan)感器經多次(ci)打壓檢查電(diàn)極絕緣強度(du)。
（8）根據氣化爐(lu)的工藝特點(dian)采取三台電(diàn)磁流量計配(pèi)組串聯校驗(yàn)。以保證其精(jīng)度的一緻性(xing)。
　　需要說明的(de)是，流量是否(fǒu)穩定是由儀(yí)表顯示的，儀(yí)表顯示的流(liu)♈量不穩定除(chu)上述原因外(wài)，時間常數的(de)設定隻是一(yī)個♉非實質性(xìng)🈚原因。電磁流(liu)量計的時間(jian)常數可㊙️在1~100秒(miǎo)的範圍内🙇‍♀️分(fen)段設🌈定，時間(jian)常數設定的(de)越短，儀表🌐對(duì)流體的脈動(dòng)就越敏感，隻(zhī)要流體的脈(mò)動量能夠滿(man)🌐足氣化爐工(gōng)藝條件的要(yào)求，就可以把(ba)🌈儀表的時間(jian)常數設定在(zai)适當範圍，消(xiao)除或減少脈(mò)👈動顯示，以🏃便(biàn)進行脈動變(bian)化的監測。
2E-mag漿(jiāng)液型電磁流(liú)量計在水煤(mei)漿行業的應(yīng)用
2.1安裝要求(qiu)
　　嚴格按照電(dian)磁流量計使(shǐ)用說明書中(zhong)的要求安裝(zhuang)，并且盡可能(neng)地将三台電(dian)磁流量計安(an)裝在氣化爐(lu)頂部。
2.2使用建(jiàn)議
（1）在單機試(shi)車階段不要(yào)對電磁流量(liàng)計送電，先用(yong)水煤㊙️漿對管(guan)道内壁進行(háng)循環磨擦除(chu)鏽，否則鐵鏽(xiu)會被傳感器(qi)内壁的磁場(chang)吸附在電極(jí)附近，對電極(jí)形成極化電(dian)壓幹擾而造(zào)成流量計的(de)波動。氣化爐(lú)停車後先将(jiang)電磁流量計(jì)停電，然後再(zai)清洗⭐管道，避(bì)免🔞因通電使(shi)傳感器内形(xíng)成磁場，使吸(xī)附在電極附(fu)近的鐵磁性(xìng)物🤩質不能被(bèi)沖洗幹💛淨。
（2）若(ruo)多隔膜活塞(sai)泵的某一個(ge)工作腔出現(xian)異常，流量值(zhí)的變化可能(neng)不大，但流體(ti)脈動的波動(dong)量會加大🔞。應(ying)及時監視活(huo)塞泵每一💞個(ge)工作腔壓力(li)表的指示是(shi)否均衡，并及(ji)時進行故障(zhàng)排除。
（3）若水煤(mei)漿中所含的(de)大金屬顆粒(li)或氣泡摩擦(ca)、碰撞電💋極而(er)産生的瞬間(jian)尖脈沖幹擾(rao)頻繁出現時(shí)，應檢查水煤(méi)漿的質量。
（4）由(you)于傳感器襯(chèn)裏受适用溫(wēn)度的限制，不(bu)能用蒸汽沖(chong)洗水煤漿管(guan)線。
2.3流量計的(de)參數設定
　　當(dāng)電磁流量傳(chuan)感器不能按(an)照安裝條件(jian)安裝使用🆚時(shi)，可以🔞調整流(liu)量計的時間(jiān)常數，以犧牲(shēng)靈敏度爲代(dai)價彌補脈動(dong)♻️流造成的波(bo)動，建議阻尼(ní)時間調整不(bu)要超☎️過30秒，以(yǐ)5～15秒爲佳。

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