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水煤漿測(cè)量中選用電磁流量計(jì)常見問(wèn)題

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分體式電磁流量計(jì)

  水煤漿是由60%?70%的粉煤混合而成,具有一定的粒度分級(jí)和30%?40%的水分和一定量的添加劑[5]。由于添加劑如分散劑和穩(wěn)定劑的作用,水煤漿變成均勻的液固兩相流,具有良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性,屬于非牛頓流體中的Bingham塑性流體[1] [4] ,俗稱泥漿。由于參考流量條件(完全發(fā)展的速度分布,牛頓流體,均勻單相流體,穩(wěn)定流動(dòng)等[2])的局限性,絕大多數(shù)推理流量計(jì)[2]不適用于流量測(cè)量的這種流體。 


  應(yīng)特別指出的是,由于不同漿料的流變性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)和脈動(dòng)流動(dòng)條件不同,電磁流量轉(zhuǎn)換器對(duì)電磁流量轉(zhuǎn)換器材料,結(jié)構(gòu)和信號(hào)處理能力的要求并不完全相同。如果您選擇或使用不當(dāng),會(huì)有各種問(wèn)題。

1、電磁流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱“儀器”)水煤漿流量測(cè)量中的常見問(wèn)題,原因及解決方法。

  電磁流量計(jì)在水煤漿流量測(cè)量中最常見的問(wèn)題是流量計(jì)顯示不穩(wěn)定主要原因是:
1.1、隔膜泵產(chǎn)生的脈動(dòng)流解
  水煤漿輸送到氣化爐的重要條件是確保水煤漿氣化速度適當(dāng),穩(wěn)定的流量。例如,根據(jù)德士古氣化爐的工藝要求,噴嘴處水煤漿的壓力需要達(dá)到6-9.6MPa甚至更高。因此,使用隔膜泵將當(dāng)前的水煤漿泵送通過(guò)活塞沖程。只要使用活塞式隔膜泵,即使在滿載高頻操作下,所產(chǎn)生的流體也不可避免地產(chǎn)生脈動(dòng)。流體的脈動(dòng)波動(dòng)也非常大,通常在6%和15%之間。根據(jù)具體的管道條件,可采用以下方法(單一或混合)來(lái)滿足氣化爐對(duì)煤水漿流速和速度分布的要求。
(1)最好的方法是確保儀器上游管段的必要長(zhǎng)度,并根據(jù)電磁流量計(jì)的具體安裝要求考慮安裝位置。
(2)在工藝管道的適當(dāng)部分的直徑之后加入適當(dāng)?shù)牧髁空{(diào)節(jié)器以減小直管的長(zhǎng)度,但會(huì)產(chǎn)生一定的壓力損失。
(3)將單腔活塞泵更換為多隔膜活塞泵(目前為三腔),以增加脈動(dòng)頻率并降低脈動(dòng)幅度。但是,如果其中一個(gè)多隔膜活塞泵工作空腔的失效會(huì)增加流體脈動(dòng)的數(shù)量,并且在中央控制室中不能監(jiān)測(cè)每個(gè)工作室的工作狀態(tài)。它只能反映在儀器的瞬時(shí)流量顯示和輸出信號(hào)的波動(dòng)中。有必要及時(shí)檢查泵。發(fā)現(xiàn)異議后應(yīng)立即消除工作情況。
  另外,螺桿泵”用于制備普通燃燒鍋爐的水煤漿和加壓輸送。不同旋轉(zhuǎn)速度下產(chǎn)生的脈動(dòng)流的波動(dòng)非常小,通常不會(huì)影響儀器的流量測(cè)量控制。
1.2、電磁流量計(jì)的偏振干擾和選擇
  在液 - 固兩相流如水煤漿的流量測(cè)量中,當(dāng)固體顆粒和纖維摩擦電極表面時(shí),電極表面的接觸電化學(xué)電位(即極化電壓)突然變化導(dǎo)致檢測(cè)到傳感器的電極輸出。信號(hào)出現(xiàn)尖銳的脈沖狀漿料噪聲干擾,導(dǎo)致流量顯示和輸出信號(hào)波動(dòng),并且波動(dòng)量與傳感器激勵(lì)電流頻率的頻譜特性成正比1 / f。金屬顆粒與電極之間的摩擦?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的瞬態(tài)尖峰干擾。
1.3、水煤漿和溶液中摻雜金屬物質(zhì)和鐵磁性物質(zhì)引起的干擾
1.3.1、金屬物質(zhì)來(lái)源
(1)原件煤本身含有金屬成分;
(2)采礦過(guò)程:在采煤過(guò)程中,不可避免的要與采礦設(shè)備摩擦,碰撞各種金屬屑;
(3)制漿過(guò)程:將原煤與造紙廢料,甲醇廢料等添加劑混合,送入棒磨機(jī)或球磨機(jī),研磨,得到粉煤含量為60%~70%的粉煤。密度為1250至1286千克。 / m3,水煤漿,動(dòng)態(tài)粘度為700-3000cP。在水煤漿研磨過(guò)程中,與球磨機(jī)墨棒相碰撞的金屬顆粒也會(huì)混合;
(4)內(nèi)管壁氧化:水煤漿輸送到氣化爐(或燃燒爐)的輸送管一般采用20號(hào)鋼。在停產(chǎn)期間,內(nèi)管壁會(huì)產(chǎn)生氧化層 - 銹蝕。再次打開時(shí),由于水的作用煤漿對(duì)管道內(nèi)壁的摩擦作用使氧化層落入氧化鐵屑并混入煤水漿中。
(5)其他原因。摻入水煤漿中的這些金屬顆粒不僅會(huì)產(chǎn)生上述嚴(yán)重的瞬態(tài)尖峰干擾,還會(huì)引起活塞泵和其他設(shè)備的磨損。更嚴(yán)重的是,其中的鐵磁材料會(huì)對(duì)儀器造成更嚴(yán)重的干擾。
1.3.2、鐵磁物質(zhì)造成的干擾當(dāng)電磁流量計(jì)工作時(shí),傳感器測(cè)量管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)將磁化金屬顆粒中的鐵磁材料,并且單獨(dú)或與污垢和其他金屬成分附著在傳感器電極和周圍襯里上,影響 電磁流量計(jì)的工作磁場(chǎng)。 穩(wěn)定。 金屬組分改變兩個(gè)電極之間的絕緣電阻,并且當(dāng)絕緣電阻降低時(shí)信號(hào)減小。 如果金屬材料傳導(dǎo)兩個(gè)電極,則在沒(méi)有信號(hào)的情況下發(fā)生短路; 當(dāng)吸附在電極和襯里上的鐵磁性物質(zhì)發(fā)生流態(tài)化時(shí),當(dāng)發(fā)生沖洗時(shí),極化電壓突然降低,引起電流表顯示波動(dòng); 如果鐵磁性物質(zhì)和其他金屬物質(zhì)摻雜在流體中,則磁場(chǎng)增強(qiáng)信號(hào)增加。
1.3.3、解決方案
(1)最好在制作水煤漿的最后過(guò)程中進(jìn)行磁過(guò)濾;
(2)最好使用不銹鋼管道;
(3)根據(jù)具體情況定期或不定期檢查電磁流量傳感器;
(4)選擇合適的原煤或水煤漿。
1.4、絕緣沉積量對(duì)測(cè)量和解決方案的影響
  如果絕緣沉積標(biāo)尺覆蓋電極表面,則測(cè)量信號(hào)將被破壞??筛鶕?jù)具體情況定期或不定期地檢查和清潔電極表面。
1.5、氣泡對(duì)測(cè)量和解決方案的影響
  水煤漿中氣泡的存在可能會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,并且嚴(yán)重的空氣間管道報(bào)警也會(huì)導(dǎo)致4-20 mA信號(hào)回到零。
  長(zhǎng)期實(shí)用性表明,E-Mag漿液式電磁流量計(jì)在解決這個(gè)問(wèn)題上具有明顯的優(yōu)勢(shì),具有以下特點(diǎn):
(1)E-Mag漿液式電磁流量計(jì)SMART(智能)變頻器采用專利的漿液式E-MagMaster電磁流量計(jì)校準(zhǔn)設(shè)定數(shù)據(jù)軟件;采用新穎的勵(lì)磁方式,功耗低,零點(diǎn)穩(wěn)定,準(zhǔn)確度高,響應(yīng)速度快;同自檢和自我診斷功能;流量范圍可達(dá)1500:1;采用SMT(表面貼裝)技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)。
(2)新穎的勵(lì)磁方式:高頻勵(lì)磁有較強(qiáng)的抑制“漿料噪聲”的能力,低頻勵(lì)磁具有零穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。因此,E-Mag漿液式電磁流量計(jì)可以有效解決水煤漿等導(dǎo)電液固兩相流量測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)流量顯示和輸出信號(hào)波動(dòng)問(wèn)題。
(3)檢測(cè)電極由涂有不銹鋼的碳化鎢制成。該材料耐磨損,可解決“電化學(xué)干擾噪聲”引起的流量信號(hào)波動(dòng)問(wèn)題。對(duì)于工作壓力小于4MPa的電極結(jié)構(gòu),采用插入式,對(duì)于工作壓力大于4MPa的電極結(jié)構(gòu)采用外推式。
(4)襯里采用耐磨聚氨酯材料,經(jīng)特殊工藝處理。
(5)采用進(jìn)/出口保護(hù)法蘭:將流量計(jì)本體法蘭和工藝管道法蘭夾緊夾緊后,將水煤漿面對(duì)流量計(jì)法蘭法蘭面法蘭面。磨損變形部分,氨氣10至20天
潤(rùn)滑脂襯里將逐漸撕裂并導(dǎo)致傳感器報(bào)廢。相反,它安裝在流量計(jì)的主體法蘭上進(jìn)/出口保護(hù)法蘭的特殊結(jié)構(gòu)可以完全解決這個(gè)問(wèn)題。
(6)傳感器內(nèi)壁采用燕尾槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),避免氣化爐停止后形成的負(fù)壓造成襯管起泡甚至撕裂。
(7)多次按壓傳感器以檢查電極的絕緣強(qiáng)度。
(8)根據(jù)氣化爐的工藝特點(diǎn),采用三套電磁流量計(jì)來(lái)驗(yàn)證串聯(lián)連接。確保其準(zhǔn)確性的一致性。
  需要說(shuō)明的是,儀表顯示流量是否穩(wěn)定,儀表顯示的流量不穩(wěn)定。除了上述原因之外,時(shí)間常數(shù)的設(shè)定只是一個(gè)非實(shí)質(zhì)性的原因。電磁流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)可以從1到100秒分段設(shè)定。只要流體的脈動(dòng)能夠滿足氣化器的工藝條件,時(shí)間常數(shù)設(shè)定得越短,儀器對(duì)流體的脈動(dòng)越敏感。要求,您可以將儀器時(shí)間常數(shù)設(shè)置在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),消除或減少脈動(dòng)顯示,以便監(jiān)測(cè)脈動(dòng)變化。