電磁流量(liang)計在水煤(mei)漿測量中(zhong)常見問題(ti)解決
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水煤(mei)漿是由60%~70%具(ju)有一定粒(li)度級配的(de)煤粉和 30%~40%的(de)水及一定(ding)量添加劑(ji)組成的混(hun)合物[5]。由于(yu)分散劑和(he)穩定劑等(deng)添加劑的(de)作用,使水(shui)煤漿成爲(wei)一種具有(you)較好流動(dong)性💞和穩定(ding)性的均🔱勻(yun)的液固兩(liang)相流,屬于(yu)非牛頓流(liu)體中👨❤️👨的賓(bin)漢塑性流(liu)體[1][4],俗稱漿(jiang)液。 由于受(shou)參比流動(dong)條件(充分(fen)發展的速(su)度分布、牛(niu)頓流體、均(jun)勻單相流(liu)體、穩定流(liu)⭐等[2])的限制(zhi),絕大多數(shu)推理式流(liu)量計👉[2]都不(bu)适于這種(zhong)流體的流(liu)量測量。

應(ying)當特别指(zhi)出的是,由(you)于不同漿(jiang)液的流變(bian)學性質、化(hua)學性質和(he)脈動流情(qing)況的不同(tong),對電磁流(liu)量傳感器(qi)的材料、結(jie)構和對電(dian)磁流量轉(zhuan)換的信号(hao)處理能力(li)的要求也(ye)不👈盡相同(tong)😘。如果選型(xing)或使用不(bu)當就會出(chu)現各種問(wen)題。
1電磁流(liu)量計(以下(xia)有時簡稱(cheng)“儀表”)在水(shui)煤漿流量(liang)測量中的(de)常見問題(ti)、産生原因(yin)和解決方(fang)法。
電磁流(liu)量計在水(shui)煤漿的流(liu)量測量中(zhong),最常見的(de)問題是儀(yi)表的🔆流量(liang)顯示不穩(wen)定,其主要(yao)原因是:
1.1隔(ge)膜泵産生(sheng)的脈動流(liu)及解決方(fang)法
水煤漿(jiang)向氣化爐(lu)輸送時的(de)重要要求(qiu)是流量的(de)适度和穩(wen)定🐆,以保證(zheng)水煤漿的(de)氣化率。例(li)如,根據“德(de)士古”氣化(hua)爐😍的工藝(yi)要求,水煤(mei)漿在噴嘴(zui)處的壓力(li)需達到 6~9.6 MPa 以(yi)後甚至更(geng)高。所🌈以,目(mu)前♌水煤漿(jiang)都是用隔(ge)膜泵,通過(guo)活塞的沖(chong)程加壓進(jin)行✂️輸送,隻(zhi)要🔞使用活(huo)塞隔膜泵(beng),打出的流(liu)體就必然(ran)會産生脈(mo)動,即使在(zai)滿負荷高(gao)頻率運行(hang)的情況下(xia),加壓打出(chu)的流體的(de)脈動波動(dong)量也相當(dang)大,一般💘在(zai) 6%~15%。可以根據(ju)具體管線(xian)條件👌,用以(yi)下方法(單(dan)用或混用(yong))滿足氣化(hua)✌️爐對水煤(mei)漿流量及(ji)速度分布(bu)的要求。
(1)方(fang)法是保證(zheng)儀表上遊(you)必要的管(guan)段長度,在(zai)考慮按照(zhao)電磁🌈流量(liang)📞計的具體(ti)安裝要求(qiu)選擇安裝(zhuang)位置。
(2)在工(gong)藝管道的(de)适當部位(wei)擴徑後加(jia)适用的流(liu)動調整器(qi),可減少上(shang)述直管段(duan)長度至,但(dan)會産生一(yi)定的壓力(li)損失。
(3)用多(duo)隔膜(目前(qian)最多爲三(san)腔)活塞泵(beng)替代單腔(qiang)活塞泵,以(yi)增加脈動(dong)頻率,減小(xiao)脈動幅度(du)。但是,若多(duo)隔膜活塞(sai)㊙️泵中的某(mou)一個工作(zuo)腔出現故(gu)障,就會加(jia)大流體的(de)脈🤟動量,而(er)且每一個(ge)工作🤟腔的(de)工作狀态(tai)不能在中(zhong)央控制室(shi)進行🌈監控(kong),隻能反映(ying)在儀表的(de)瞬時流量(liang)顯示及輸(shu)出信号的(de)波動上,要(yao)及時檢查(cha)泵的🌈工作(zuo)情況,發現(xian)異議後應(ying)及時🐇排除(chu)。
另外,在水(shui)煤漿制備(bei)及普通燃(ran)燒鍋爐的(de)加壓輸送(song)環節采用(yong)的是“螺杆(gan)泵”,它在不(bu)同轉速下(xia)所産生的(de)脈動流的(de)波動量很(hen)✏️小,一般不(bu)會影響儀(yi)表對流量(liang)的測量☀️和(he)控制。
1.2極化(hua)現象的幹(gan)擾及電磁(ci)流量計的(de)選用
在水(shui)煤漿等液(ye)固兩相流(liu)的流量測(ce)量中,當固(gu)體顆🏃🏻粒和(he)纖維擦🧡過(guo)電極表面(mian)時,與電極(ji)表面的接(jie)觸電化學(xue)電勢(即極(ji)化電壓)突(tu)然變化,造(zao)成從傳感(gan)器輸出的(de)電💃🏻極檢測(ce)信号出現(xian)尖脈沖狀(zhuang)的漿液噪(zao)聲幹擾,造(zao)成流量顯(xian)示和輸出(chu)信号的波(bo)動,波動量(liang)的大小與(yu)傳感器的(de)勵磁電流(liu)頻率成1/f 的(de)頻⭕譜特性(xing)關系。而金(jin)屬顆粒㊙️對(dui)電極的摩(mo)擦會😍産生(sheng)嚴重的瞬(shun)間尖脈沖(chong)幹擾。
1.3水煤(mei)漿中摻雜(za)金屬物質(zhi)及鐵磁性(xing)物質産生(sheng)的幹擾和(he)🈲解決方法(fa)
1.3.1 金屬物質(zhi)的來源
(1)原(yuan)煤本身含(han)有金屬物(wu)質成分;
(2)開(kai)采過程:在(zai)煤炭的開(kai)采過程中(zhong)難免與采(cai)掘設備☂️摩(mo)擦、碰撞摻(chan)🤩入各種金(jin)屬殘屑;
(3)制(zhi)漿過程:原(yuan)煤通過輸(shu)送帶送至(zhi)棒磨機或(huo)球磨機與(yu)造紙✉️廢液(ye)、甲醇廢液(ye)等添加劑(ji)混合進行(hang)研磨,制✉️成(cheng)煤粉含❤️量(liang)爲🌍60%~70%、密度爲(wei) 1250~1286 kg/m3、動力粘度(du)爲 700~3000cP 的水煤(mei)漿。在水煤(mei)漿的磨制(zhi)過程中,也(ye)會摻入👉與(yu)球磨機墨(mo)棒碰撞磨(mo)落的金屬(shu)顆粒;
(4)内管(guan)壁氧化:水(shui)煤漿向氣(qi)化爐(或燃(ran)燒爐)的輸(shu)送管道一(yi)🌂般采用 20 号(hao)鋼,在停機(ji)期間,内管(guan)壁會産生(sheng)氧化層 - 鐵(tie)鏽,當再次(ci)開機時,由(you)于水煤漿(jiang)對管道内(nei)壁的‼️摩擦(ca)作用使氧(yang)化層磨落(luo)爲氧化鐵(tie)屑混入水(shui)煤漿中。
(5)其(qi)它原因。水(shui)煤漿中摻(chan)雜的這些(xie)金屬顆粒(li)不但會産(chan)生上述嚴(yan)重的瞬間(jian)尖脈沖幹(gan)擾,還會造(zao)成活塞泵(beng)及其它設(she)備的磨損(sun)。更爲嚴重(zhong)的是,其中(zhong)的鐵磁性(xing)物質會對(dui)儀表産生(sheng)更加嚴重(zhong)的幹擾。
1.3.2 鐵(tie)磁性物質(zhi)産生的幹(gan)擾
電磁流(liu)量計工作(zuo)時,傳感器(qi)測量管内(nei)産生的磁(ci)場會使金(jin)屬顆粒中(zhong)的鐵磁性(xing)物質磁化(hua),單獨或與(yu)污垢及其(qi)它金屬成(cheng)分混合貼(tie)附在傳感(gan)器電極及(ji)周圍的襯(chen)裏上,影響(xiang)電磁流量(liang)計工作磁(ci)場的穩定(ding)。金屬成分(fen)會使兩電(dian)極間的絕(jue)緣電阻發(fa)生變化,絕(jue)緣☀️電阻減(jian)小則信号(hao)減弱;若金(jin)屬物質導(dao)通兩個電(dian)極👅就會産(chan)生短🛀路而(er)沒有信号(hao);當吸附在(zai)電極和襯(chen)裏上的鐵(tie)磁性物質(zhi)被流體沖(chong)刷脫落時(shi),又會使極(ji)化電壓突(tu)然減少,造(zao)成🏒儀表顯(xian)示的突然(ran)波動;若鐵(tie)磁性物質(zhi)及其它金(jin)屬物質摻(chan)雜♍在流體(ti)中,則會♌使(shi)磁🔞場增強(qiang)信号增大(da)。
1.3.3 解決方法(fa)
(1)最好在水(shui)煤漿制做(zuo)的末道工(gong)序進行磁(ci)過濾;
(2)最好(hao)采用不鏽(xiu)鋼輸送管(guan)道;
(3)根據具(ju)體情況定(ding)期或不定(ding)期的對電(dian)磁流量傳(chuan)感器進行(hang)檢查♉清理(li);
(4)選用适合(he)的原煤或(huo)水煤漿。
1.4絕(jue)緣性沉積(ji)結垢對測(ce)量的影響(xiang)及解決方(fang)法
若絕緣(yuan)性沉積結(jie)垢覆蓋電(dian)極表面,則(ze)測量信号(hao)會被斷路(lu)。可根🌏據具(ju)體情況定(ding)期或不定(ding)期的對電(dian)極表面⚽進(jin)行㊙️檢查清(qing)理。
1.5氣泡對(dui)測量的影(ying)響及解決(jue)方法
水煤(mei)漿中若含(han)有氣泡會(hui)對測量造(zao)成影響,嚴(yan)重的📧還會(hui)造✊成💔空管(guan)報警,促使(shi)4~20mA 信号回零(ling)。
長期實用(yong)表明,E- Mag 漿液(ye)型電磁流(liu)量計具有(you)解決這一(yi)問題的明(ming)👈顯優勢,它(ta)具有以下(xia)特點:
(1)E- Mag 漿液(ye)型電磁流(liu)量計的 SMART(智(zhi)能)轉換器(qi)采用專有(you)的漿液型(xing)E- MagMaster 電磁流量(liang)計校驗設(she)置數據軟(ruan)件;采用新(xin)穎的✌️勵磁(ci)方式,功耗(hao)低,零✊點穩(wen)❤️定,精度高(gao),反應速度(du)快;具有自(zi)檢和自診(zhen)斷功能;流(liu)量範圍可(ke)達 1500:1;采用 SMT(表(biao)面安裝)技(ji)術等優點(dian)。
(2)新穎的勵(li)磁方式:高(gao)頻勵磁具(ju)有很強的(de)抑制“漿液(ye)噪聲”的能(neng)📐力⭕,低頻勵(li)磁又有零(ling)點穩定等(deng)優點。因此(ci),E- Mag漿液型電(dian)磁流量計(ji)能夠♻️有效(xiao)地解決在(zai)測量水煤(mei)漿等導電(dian)性液固兩(liang)相流中造(zao)成的瞬時(shi)流量顯示(shi)及輸出信(xin)号波動的(de)問題。
(3)檢測(ce)電極采用(yong)不鏽鋼塗(tu)覆碳化鎢(wu)。該材質即(ji)耐磨🌈又能(neng)解決“電化(hua)學幹擾噪(zao)聲”造成的(de)流量信号(hao)波動🌈問題(ti)。對于工作(zuo)壓力小于(yu)4 MPa 的電極結(jie)構采用内(nei)插式,對于(yu)工作壓力(li)大于 4MPa 的電(dian)極結構采(cai)用外插式(shi)。
(4)襯裏采用(yong)耐磨的聚(ju)氨脂材料(liao)并經過特(te)殊工藝處(chu)🌍理成型♌。
(5)采(cai)用進/出口(kou)保護法蘭(lan):流量計本(ben)體法蘭和(he)工藝管道(dao)法蘭♌安裝(zhuang)夾緊後,水(shui)煤漿對聚(ju)氨脂襯裏(li)在流量計(ji)本體法蘭(lan)外密封🍉面(mian)上💯“翻邊拐(guai)角”處的變(bian)形部分産(chan)生磨損,10~20天(tian)聚氨
脂襯(chen)裏将逐步(bu)撕裂脫落(luo)造成傳感(gan)器報廢。而(er)采用🐪在🔴流(liu)量計本體(ti)法蘭内安(an)裝特殊結(jie)構的進/出(chu)口保護法(fa)🔞蘭的方法(fa)就能完全(quan)解決這一(yi)問題。
(6)傳感(gan)器内壁采(cai)取燕尾槽(cao)結構設計(ji),以避免氣(qi)化爐停車(che)後形👌成🔅的(de)負壓造成(cheng)襯裏鼓泡(pao)甚至撕裂(lie)。
(7)傳感器經(jing)多次打壓(ya)檢查電極(ji)絕緣強度(du)。
(8)根據氣化(hua)爐的工藝(yi)特點采取(qu)三台電磁(ci)流量計配(pei)組🚶串聯校(xiao)🔅驗。以保證(zheng)其精度的(de)一緻性。
需(xu)要說明的(de)是,流量是(shi)否穩定是(shi)由儀表顯(xian)示的,儀表(biao)顯示的流(liu)量不穩定(ding)除上述原(yuan)因外,時間(jian)常數的㊙️設(she)定隻是一(yi)個非實質(zhi)性原因。電(dian)磁流量計(ji)的時間常(chang)數可在 1~100 秒(miao)的範圍内(nei)分段設定(ding),時間常數(shu)設定的越(yue)短,儀表對(dui)流體的😍脈(mo)動就越敏(min)感,隻要流(liu)體的脈動(dong)量能夠滿(man)足氣化爐(lu)工藝條件(jian)的要求,就(jiu)可以把♊儀(yi)表的時間(jian)常數設定(ding)在适當範(fan)圍,消除或(huo)減少脈動(dong)顯示,以便(bian)進行脈動(dong)變化的監(jian)測。
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