[摘要]通(tōng)過粉煤(méi)流量計(ji) 在氣流(liu)床氣化(hua)的實際(ji)應用,以(yǐ)及在使(shǐ)用前利(lì)用标定(ding)💃🏻罐稱🐇重(zhong)⛹🏻‍♀️計量系(xi)統正确(què)标定,證(zheng)明了粉(fěn)煤流量(liàng)計在高(gao)壓密相(xiàng)輸送工(gōng)況條件(jian)下計量(liàng)的可行(hang)性,同時(shi)粉煤流(liu)量計在(zài)實際質(zhi)量流量(liàng)🏃‍♂️的計量(liàng)中具有(you)無核輻(fu)射、操作(zuo)維護簡(jiǎn)單、反應(yīng)靈敏、數(shù)據可靠(kao)等優點(diǎn)。
1引言
　　氣(qì)流床煤(méi)氣化技(jì)術是潔(jié)淨煤利(lì)用的關(guan)鍵技術(shu),其按照(zhao)進料方(fāng)☔式不同(tóng),可分爲(wèi)水煤漿(jiang)氣化與(yǔ)幹粉氣(qì)化。水煤(méi)漿氣流(liú)床氣化(hua)技術相(xiang)對成熟(shu),但粉煤(méi)氣流床(chuáng)氣化爐(lú)具有高(gao)碳轉化(hua)率、良好(hǎo)的煤種(zhǒng)适應性(xing)、有效氣(qi)成分高(gāo)、氧耗與(yu)煤耗低(dī)等優勢(shì),因此粉(fěn)煤氣化(huà)♌技術的(de)應用前(qian)景被看(kan)好。
　　目前(qián)，已有的(de)粉煤氣(qi)化工業(yè)裝置隻(zhi)實現了(le)粉煤在(zài)中低壓(yā)下的加(jia)壓及穩(wěn)定密相(xiang)輸送，因(yīn)而實現(xian)粉煤在(zài)更高壓(yā)力下加(jia)壓✊及密(mì)相輸送(song),将是一(yī)個工程(chéng)難🐕題,其(qí)中如何(he)準确計(jì)量煤粉(fěn)輸🔞送流(liu)量⛷️至關(guān)重要,關(guān)系到實(shi)驗數據(ju)的采集(ji)、分析,對(duì)實驗的(de)準确性(xìng)和真❗實(shi)性起決(jue)定作用(yong)。
2粉煤流(liú)量測量(liàng)
　　煤化工(gōng)工藝中(zhōng),準确、實(shí)時監測(cè)個煤粉(fěn)管線内(nèi)煤粉輸(shū)運狀态(tài),對确保(bao)氣化爐(lu)各噴嘴(zui)均勻進(jìn)煤,維持(chí)氣化爐(lu)反應穩(wen)定,避免(mian)氣化爐(lu)溫度波(bō)動，以及(jí)确保氣(qi)化爐生(sheng)産效率(lǜ)。
　　粉煤流(liu)量計的(de)測量通(tōng)常都是(shi)采用積(ji)算的方(fāng)式進行(háng)粉煤流(liu)量實時(shi)在線測(cè)量,需要(yào)先測量(liang)出粉煤(mei)在管道(dào)内的實(shi)時流速(su)🚶‍♀️、密度,由(you)計算公(gong)式(1),實時(shi)計算出(chū)❗粉煤流(liu)量。
流量(liang)=流速x密(mi)度x管道(dào)橫截面(miàn)積.??? (1)
　　對于(yu)粉煤密(mì)度的測(cè)量，有核(he)射線檢(jian)測技術(shù)和非核(hé)檢測技(ji).術兩類(lei)。
　　兩類測(cè)量技術(shù)的精度(dù)均能滿(mǎn)足生産(chǎn)需求，但(dan)是有🐉核(hé)射線檢(jian)測儀器(qì)帶有放(fàng)射源,屬(shu)于國家(jia)管制類(lei)設備,購(gòu)買、使💚用(yòng)、維護、報(bào)廢處理(lǐ)複雜、成(cheng)本高、管(guǎn)理責任(ren)重大。所(suo)以在滿(man)足生産(chan)要求的(de)情況下(xia),一-般采(cai)用非核(hé)檢測技(ji)術。
　　對于(yú)粉煤速(su)度測量(liàng),通常有(you)靜電測(ce)量技術(shu)、電容測(ce)量🌈技術(shù)。
　　靜電測(ce)量技術(shù)通過對(duì)煤粉在(zai)管道中(zhong)運動時(shi)，相互摩(mo)擦産生(sheng)的靜電(dian)荷信号(hào)分析,來(lai)計算煤(mei)粉的運(yùn)動💛速度(du)。其速度(dù)測量結(jié)果的穩(wěn)定性取(qǔ)決于靜(jing)電荷信(xìn)号的大(dà)小，及其(qí)容易受(shòu)到現場(chang)工況的(de)影響,如(ru):粉煤的(de)粒徑、溫(wēn)度、濕度(du)、運動速(su)度等🐉,測(ce)量結果(guǒ)穩定性(xing)差。
電容(róng)測量技(ji)術是在(zài)管道壁(bi)兩側布(bu)置- -對電(dian)容極闆(pan)，把🥵煤粉(fen)看作電(dian)容極闆(pan)間的電(diàn)介質，通(tong)過分析(xī)等效的(de)電介質(zhì)變化來(lai)分析粉(fen)🍓煤流體(ti)信息的(de)變化,從(cong)而測量(liang)粉煤的(de)運動速(su)度。其穩(wen)定性比(bǐ)靜電測(cè)量技術(shù)稍好。
　　本(ben)裝置采(cai)用電磁(cí)場測量(liang)技術，是(shi)通過在(zai)管道一(yi)側👉壁主(zhǔ)動發射(she)電磁波(bo),電磁波(bo)穿透管(guan)道煤粉(fěn)後到達(dá)🥰另一側(ce)壁的接(jiē)收器，在(zai)穿❗透過(guò)程中,把(ba)煤粉流(liú)态信♋息(xī)攜帶💋出(chu)來,進一(yi)步分析(xi)之後,計(ji)算出粉(fěn)煤的運(yùn)動速度(du)。由于該(gai)技術主(zhǔ)動發射(she)能量恒(heng)定的電(dian)磁波,因(yīn)此,測量(liàng)結果✏️不(bú)受現場(chang)工✨況變(bian)化的影(ying)響,測量(liang)的穩㊙️定(dìng)性最佳(jiā)。電磁場(chǎng)粉煤流(liu)量計是(shì)專門針(zhēn)對氣⛱️固(gù)兩相流(liú)而開發(fa)的測⛹🏻‍♀️量(liang)儀表,該(gāi)測量儀(yi)适用于(yu)密相輸(shu)送工藝(yi),通過在(zai)測量管(guǎn)中産生(sheng)一個高(gāo)頻🔞、交流(liu)、均勻的(de)電磁場(chǎng)來測量(liang)固體物(wù)料通過(guò)管道截(jié)面的平(píng)均流速(sù)和濃度(dù)，從而計(ji)算出固(gù)體物料(liao)在管道(dao)中的流(liu)🌂速(m/s)、濃度(dù)(kg/m')、質量流(liú)量(kg/h或th),并(bìng)且輸出(chu)對應上(shang)述測量(liàng)值的三(san)路獨立(li)的4~20mA電流(liu)信号。
3高(gāo)壓密相(xiang)輸送.
　　粉(fen)煤密相(xiàng)輸送是(shi)利用高(gao)壓氣體(tǐ)(氮氣或(huo)者二氧(yǎng)化碳)作(zuo)爲輸送(sòng)動力,推(tui)動粉煤(mei)實現氣(qì)固兩相(xiàng)流動。密(mì)相輸送(song)管道中(zhōng)固體物(wù)料幾乎(hu)呈聚集(jí)堆積狀(zhuàng)态,管道(dào)中氣🔞流(liu)的速度(dù)很低,粉(fen)粒的🈲流(liu)動不是(shì)依靠氣(qi)流的動(dòng)壓裹挾(jiā)，而是靠(kào)氣體靜(jing)态🏃‍♀️的擠(jǐ)壓将物(wù)料沿管(guǎn)路輸送(song)。
本工業(yè)裝置爲(wèi)粉煤氣(qi)流床氣(qi)化工藝(yi)，密相輸(shū)送系👨‍❤️‍👨統(tǒng)🚩核心設(shè)備💃🏻爲高(gao)壓發料(liao)罐。發料(liào)罐從頂(ding)部進料(liào),底部充(chong)💚壓,底部(bu)出料。發(fa)🈲料罐将(jiang)充壓口(kou)設在錐(zhui)體底部(bù)，充壓的(de)♊同時還(hai)能使粉(fen)體充分(fen)流化，充(chong)壓結束(shu)後形成(chéng)疏松的(de)📱堆積狀(zhuàng)态,發料(liào)順暢,避(bi)免密相(xiàng)輸送管(guan)路堵塞(sāi)風險。
　　密(mi)相輸送(song)過程可(ke)分爲充(chōng)壓,穩壓(ya),輸送三(sān)個步驟(zhou)。充🤞壓時(shí),高壓氮(dan)氣通過(guo)發料罐(guàn)底部充(chong)壓口進(jìn)入發料(liào)罐,對發(fā)料罐進(jìn)行快💋速(sù)充壓,同(tóng)時對罐(guan)内粉煤(mei)充分流(liú)化。當發(fa)料罐壓(yā)力略低(dī)于設定(dìng).輸送壓(ya)力時,停(ting)止🏃‍♀️充壓(yā)。高壓氮(dan)氣通過(guò)發料罐(guàn)頂部的(de)穩壓口(kǒu)進入發(fā)料罐,通(tong)過穩壓(yā)調節閥(fá)控制氣(qi)量,緩慢(man)充壓至(zhi)設定🌈輸(shū)送壓力(li),保證發(fā)料罐與(yu)氣化爐(lu)的壓差(cha)穩定在(zài)設定壓(ya)差。輸送(sòng)壓差穩(wěn)定後,發(fa)料罐出(chu)🧡口管道(dào)通入少(shǎo)量的輸(shu)送氣,同(tong)時開啓(qǐ)發料罐(guàn)底部的(de)切斷閥(fa),粉煤📧在(zai)輸送氣(qi)的引導(dǎo)下進入(ru)輸送管(guan)道,以壓(yā)差爲.動(dòng)力,克服(fú)自身重(zhong)力和管(guǎn)道摩擦(cā),從發料(liao)罐底部(bù)出發,沿(yan)輸送管(guan).道,從下(xià)到上輸(shū)送到氣(qì)化爐内(nèi),實現粉(fěn)煤高壓(yā)密相穩(wěn)定輸送(sòng)。
4稱重計(ji)量标定(ding)
　　本工業(ye)裝置采(cǎi)用高壓(yā)稱重計(jì)量系統(tong)，利用标(biāo)定罐模(mó)拟氣化(hua)爐的高(gao)壓工況(kuàng)條件，标(biāo)定罐需(xū)要保持(chi)與氣化(huà)爐相同(tong)壓❤️力來(lai)接收發(fa)料罐發(fa)出的粉(fěn)煤。
　　高壓(ya)稱重計(jì)量系統(tong)主要包(bāo)含高壓(ya)标定罐(guan)和重量(liàng)計❗量系(xì)統🏃。該高(gao)壓标定(ding)罐主要(yào)包括進(jin)料口,出(chū)料口🛀,底(dǐ)部充壓(ya)進氣口(kou),頂部放(fàng)空穩壓(yā)口。重量(liàng)計量系(xì)統采用(yong)壓❗力傳(chuan)感方式(shì)計算整(zheng)個标定(ding)罐📧對應(ying)的壓力(lì)并轉換(huàn)爲🐆重量(liang)。标定罐(guàn)所連接(jie)的管路(lu)全部.采(cǎi)用耐高(gao)壓軟連(lian)接，以降(jiang)低硬金(jīn)屬管道(dao)應力對(dui)稱重系(xi)統的影(yǐng)響。重量(liàng)計量系(xi)統包含(hán)四個壓(ya)力傳感(gǎn)器,選擇(ze)四點測(cè)量法,均(jun1)布于标(biāo)定罐四(sì)周,測量(liang)點之間(jiān)成正方(fāng)😘形且位(wèi)置上保(bǎo)持水平(ping)。
　　高壓标(biāo)定罐通(tong)過底部(bu)進氣口(kou)充壓至(zhì)與氣化(hua)爐相同(tóng)的壓🌈力(li)🔅,然後等(deng)待接收(shou)發料罐(guàn)粉煤，當(dang)粉煤由(you)發☎️料罐(guàn)發出,沿(yán)輸送管(guǎn)道通過(guo)進料口(kou)進入高(gāo)壓标定(dìng)😍罐，開啓(qǐ)頂部穩(wěn)壓口調(diào)節閥進(jin).行放空(kong)，穩壓高(gao)壓标定(dìng)罐壓力(lì),保持壓(ya)力不變(bian)，模拟發(fa)料罐向(xiàng)氣化爐(lú)輸🏒送過(guo)程,當輸(shū)送穩定(ding)後,通過(guò)重量計(jì)量系統(tong)記錄标(biāo)定罐重(zhòng)量的變(bian)化，标定(ding)罐每小(xiao)時重量(liàng)的累積(ji)量,即🔞爲(wei)粉煤的(de)輸送流(liú)量。通過(guo)高壓稱(chēng)重計量(liàng)系統修(xiū)正速度(dù)和密度(dù)測量值(zhí),完成對(duì)粉煤流(liú)量計👣的(de)在線标(biao)定。
5流量(liang)計對比(bi)
　　通過将(jiang)電磁場(chǎng)流量計(jì)和電容(rong)式流量(liàng)計同一(yi)管線串(chuàn)♉聯✊安裝(zhuāng),然後對(dui)粉煤輸(shu)送流量(liàng)曲線進(jìn)行了對(dui)比,如圖(tu)1所示。電(dian)磁場流(liu)量計長(zhang)時間變(bian)化趨勢(shì)保持一(yi)緻,且細(xi)節變化(huà)也保持(chi)一緻。

6結(jié)論
　　電磁(ci)場粉煤(méi)流量計(ji),粉煤密(mi)度和速(sù)度測量(liang)均采用(yòng)電磁場(chang)測量技(ji)術,屬于(yu)非核檢(jiǎn)測技術(shù)。通過高(gao)壓稱重(zhòng)計量系(xi)❓統對粉(fen)煤流量(liàng)🌈計的标(biāo)定,實現(xiàn)了粉煤(mei)高壓密(mi)相輸送(song)的準确(què)測⭐量。該(gai)測量技(jì)術方案(an)是目前(qian)高壓密(mi)相輸送(song)工藝上(shang)最爲先(xian)進的技(ji)術方案(an),标定🌐過(guò)程簡單(dan),儀👌器測(ce)量性能(neng)穩定可(kě)靠,使🌂用(yong)、維護簡(jiǎn)單、方便(bian)。

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