[摘要(yào)]通過粉煤流量計 在氣流(liú)床氣(qì)化的實際應用(yòng),以及在使用前(qián)利用(yòng)标定罐稱(chēng)重計(jì)量系統正(zhèng)确(què)标定,證明了(le)粉煤流量計在高壓密相(xiàng)輸送(sòng)工況條件下計(jì)量的(de)可行性,同時粉煤流(liú)量計在實(shí)際質量流(liú)量的(de)計(jì)量(liàng)中具有無(wú)核輻射、操(cāo)作維(wéi)護簡單、反應靈(líng)敏、數(shù)據可(kě)靠等優點。
1引言(yán)
　　氣流(liú)床煤氣化(huà)技術(shù)是潔淨煤利用的(de)關(guān)鍵技(jì)術,其按(àn)照進料(liào)方式(shì)不同,可分爲水煤(méi)漿(jiāng)氣化(huà)與幹粉氣化。水煤漿(jiāng)氣流(liú)床氣化(huà)技術(shù)相(xiàng)對成(chéng)熟,但粉煤(méi)氣流床氣化(huà)爐(lú)具有(yǒu)高碳轉(zhuǎn)化率、良(liáng)好的煤種适應(yīng)性、有(yǒu)效氣成分(fèn)高、氧耗與煤耗低等優勢(shì),因此(cǐ)粉煤(méi)氣(qì)化技術(shù)的應用前(qián)景被看好。
　　目前，已有(yǒu)的粉煤(méi)氣化工(gōng)業裝置隻實現(xiàn)了粉煤(méi)在中低壓下(xià)的加壓及(jí)穩定密(mì)相(xiàng)輸送(sòng)，因而實現粉煤(méi)在更高壓力下(xià)加壓及密相輸(shū)送,将是一(yī)個工程難(nán)題,其中如(rú)何準确計量煤(méi)粉輸(shū)送流量至(zhì)關重要(yào),關(guān)系到實驗數(shù)據的采(cǎi)集、分析,對(duì)實驗(yàn)的準(zhǔn)确性和真(zhēn)實性起決定作(zuò)用。
2粉煤流量測(cè)量
　　煤(méi)化工(gōng)工藝(yì)中,準确(què)、實(shí)時監(jiān)測個煤粉管線(xiàn)内煤(méi)粉輸(shū)運狀(zhuàng)态,對(duì)确保氣化爐各(gè)噴嘴均勻(yún)進煤(méi),維持(chí)氣化爐反(fǎn)應穩定(dìng),避(bì)免氣化爐溫度(dù)波動(dòng)，以及确保(bǎo)氣化(huà)爐生産效(xiào)率(lǜ)。
　　粉(fěn)煤(méi)流量計(jì)的測量通常都(dōu)是采用積(jī)算的(de)方式進行粉煤流量實時在線測(cè)量(liàng),需要(yào)先測(cè)量出粉煤在管(guǎn)道内的(de)實時流速、密度,由計算(suàn)公式(1),實時計算(suàn)出粉(fěn)煤流量。
流(liú)量=流速x密度(dù)x管(guǎn)道橫(héng)截面(miàn)積.??? (1)
　　對于粉(fěn)煤密(mì)度的(de)測量(liàng)，有核射線(xiàn)檢測技術(shù)和非(fēi)核檢測技.術兩(liǎng)類。
　　兩類(lèi)測量技術的精(jīng)度均能(néng)滿足生産需求，但(dàn)是有核射線(xiàn)檢測儀(yí)器帶(dài)有(yǒu)放射(shè)源,屬于國(guó)家管制類設備(bèi),購買(mǎi)、使用、維護(hù)、報廢處理(lǐ)複雜(zá)、成本高、管理責(zé)任重(zhòng)大。所(suǒ)以在(zài)滿足生産要求(qiú)的情況下(xià),一-般(bān)采用非核檢測(cè)技術。
　　對于粉煤速度測量(liàng),通常(cháng)有靜電(diàn)測量技(jì)術、電容測量技(jì)術。
　　靜電測量技(jì)術通(tōng)過對煤粉(fěn)在管(guǎn)道(dào)中運動時，相(xiàng)互摩擦産(chǎn)生的(de)靜(jìng)電(diàn)荷信号分析,來計算(suàn)煤粉的運動速(sù)度。其速(sù)度(dù)測量(liàng)結果的(de)穩定性(xìng)取決(jué)于靜電荷(hé)信号的大(dà)小，及(jí)其容(róng)易受(shòu)到現場工況的(de)影響,如:粉煤的粒徑、溫度(dù)、濕(shī)度、運動(dòng)速度等,測量結(jié)果穩定性(xìng)差。
電(diàn)容測(cè)量(liàng)技術是(shì)在管道壁(bì)兩側(cè)布置(zhì)- -對電容極(jí)闆，把(bǎ)煤(méi)粉看作(zuò)電容極闆間的(de)電介質，通過分析等(děng)效的電介質變化來分析(xī)粉煤(méi)流體(tǐ)信息(xī)的變(biàn)化(huà),從(cóng)而(ér)測(cè)量粉煤的運動(dòng)速度。其穩定性(xìng)比靜(jìng)電(diàn)測量技(jì)術稍好(hǎo)。
　　本裝置(zhì)采用電(diàn)磁場(chǎng)測(cè)量技(jì)術(shù)，是通過在管道一側壁(bì)主動(dòng)發射(shè)電磁波,電(diàn)磁波穿透(tòu)管道煤粉後到(dào)達另一側(cè)壁的(de)接收(shōu)器，在穿透過程中,把煤粉流态信(xìn)息攜帶(dài)出來(lái),進一步分(fèn)析之後(hòu),計(jì)算出(chū)粉煤的運動速(sù)度。由于該(gāi)技術(shù)主動(dòng)發射能量(liàng)恒定的電磁波(bō),因此,測量(liàng)結果(guǒ)不受現(xiàn)場工況(kuàng)變化的影響,測(cè)量的穩(wěn)定(dìng)性最(zuì)佳。電磁場粉煤(méi)流量計(jì)是(shì)專門針對氣固(gù)兩相流而開發的測(cè)量儀(yí)表,該測量(liàng)儀适用于密相(xiàng)輸送工藝(yì),通過(guò)在測量管中産生一個高頻、交(jiāo)流、均勻的(de)電磁(cí)場來測量固體(tǐ)物料通過管道截面的(de)平均流(liú)速和濃度(dù)，從而(ér)計算出固體物(wù)料在管道(dào)中(zhōng)的(de)流速(sù)(m/s)、濃度(dù)(kg/m')、質量(liàng)流量(liàng)(kg/h或th),并(bìng)且輸出對應上(shàng)述測(cè)量值的三(sān)路獨(dú)立的4~20ma電流信号。
3高壓密相(xiàng)輸送(sòng).
　　粉煤密相(xiàng)輸送(sòng)是利用(yòng)高壓氣體(氮氣或者二(èr)氧化碳)作爲輸(shū)送動力,推動粉煤實現(xiàn)氣(qì)固兩(liǎng)相流(liú)動。密(mì)相輸(shū)送管(guǎn)道中固體(tǐ)物料(liào)幾乎呈聚(jù)集堆(duī)積(jī)狀(zhuàng)态,管(guǎn)道中氣流的速(sù)度很低(dī),粉粒的(de)流動(dòng)不是依靠(kào)氣流的(de)動(dòng)壓(yā)裹挾，而是靠氣體(tǐ)靜态的擠壓将物料(liào)沿管路輸送。
本工(gōng)業(yè)裝置爲粉煤(méi)氣流床(chuáng)氣化工藝(yì)，密相(xiàng)輸送(sòng)系(xì)統核心(xīn)設備爲高(gāo)壓發(fā)料罐。發料罐從(cóng)頂部進料,底(dǐ)部充壓(yā),底部出料(liào)。發料罐(guàn)将(jiāng)充壓口設在錐體底(dǐ)部(bù)，充壓的(de)同時(shí)還能使粉體(tǐ)充(chōng)分流化，充壓結(jié)束後(hòu)形成疏松(sōng)的堆積狀态,發(fā)料順(shùn)暢,避(bì)免密(mì)相輸送(sòng)管路堵(dǔ)塞風(fēng)險。
　　密(mì)相輸送過程(chéng)可(kě)分爲(wèi)充壓,穩壓,輸送(sòng)三個(gè)步驟。充壓(yā)時,高壓氮氣通(tōng)過發料罐(guàn)底部(bù)充壓(yā)口(kǒu)進入發(fā)料罐,對發(fā)料罐(guàn)進(jìn)行快速充壓(yā),同時對罐内粉煤充分(fèn)流(liú)化。當(dāng)發料(liào)罐壓(yā)力略低于(yú)設定.輸送(sòng)壓力時(shí),停止充(chōng)壓。高(gāo)壓氮氣通(tōng)過發料罐(guàn)頂部的穩壓(yā)口(kǒu)進入(rù)發料(liào)罐,通過穩(wěn)壓調(diào)節閥控制(zhì)氣量,緩慢充壓(yā)至設(shè)定輸(shū)送壓(yā)力,保證發料罐(guàn)與氣化爐的壓(yā)差穩(wěn)定在(zài)設定(dìng)壓差。輸送壓差(chà)穩定後(hòu),發(fā)料罐出口管道通入(rù)少量的(de)輸送氣,同時開啓發料(liào)罐底部(bù)的切(qiē)斷閥,粉煤(méi)在(zài)輸送(sòng)氣的引(yǐn)導下進入輸(shū)送(sòng)管道,以壓差爲.動(dòng)力,克服自身(shēn)重力和(hé)管道摩擦,從發(fā)料罐(guàn)底部出發(fā),沿輸送(sòng)管.道,從(cóng)下到上(shàng)輸送到(dào)氣化爐内,實現粉煤(méi)高壓(yā)密相(xiàng)穩定輸送(sòng)。
4稱重(zhòng)計量(liàng)标定(dìng)
　　本工(gōng)業裝置采用高壓稱(chēng)重計量系(xì)統，利用(yòng)标(biāo)定罐(guàn)模拟氣化爐的(de)高壓工況(kuàng)條件(jiàn)，标定罐(guàn)需(xū)要保(bǎo)持與氣(qì)化爐(lú)相同壓力(lì)來(lái)接收(shōu)發料罐發出的(de)粉煤。
　　高壓稱重(zhòng)計量系統主要(yào)包含高壓(yā)标定(dìng)罐和重(zhòng)量(liàng)計量(liàng)系統(tǒng)。該高(gāo)壓标(biāo)定罐主(zhǔ)要包括進料口,出料口(kǒu),底部充壓進氣口,頂部(bù)放(fàng)空穩(wěn)壓口。重(zhòng)量(liàng)計量系統采用壓力(lì)傳感方(fāng)式計算整個(gè)标(biāo)定罐對(duì)應的壓力(lì)并轉換爲重(zhòng)量。标定罐所(suǒ)連接(jiē)的管(guǎn)路全部.采用耐(nài)高壓軟連接，以(yǐ)降低(dī)硬金(jīn)屬管(guǎn)道應力對稱重(zhòng)系統的影(yǐng)響。重(zhòng)量計量系統包(bāo)含四個壓力(lì)傳(chuán)感器,選(xuǎn)擇(zé)四點測量法(fǎ),均(jun1)布于(yú)标定罐四(sì)周,測(cè)量點(diǎn)之間成正(zhèng)方形且位置上(shàng)保持水平。
　　高壓(yā)标定罐通(tōng)過底部進(jìn)氣(qì)口充壓(yā)至(zhì)與氣化爐相(xiàng)同的(de)壓(yā)力,然後(hòu)等待(dài)接收(shōu)發料(liào)罐粉(fěn)煤(méi)，當粉煤(méi)由發料罐(guàn)發出(chū),沿輸(shū)送管道通(tōng)過進料(liào)口進入(rù)高壓标定罐，開(kāi)啓頂部穩(wěn)壓口(kǒu)調節(jiē)閥進.行放(fàng)空，穩壓高(gāo)壓标(biāo)定罐壓力,保持(chí)壓力不變，模拟發料罐(guàn)向氣化(huà)爐輸送過程,當輸送(sòng)穩(wěn)定後,通(tōng)過重量計(jì)量系統記錄标定罐(guàn)重量的(de)變(biàn)化，标定罐(guàn)每(měi)小時重(zhòng)量(liàng)的累(lèi)積(jī)量,即(jí)爲粉煤的輸送流量(liàng)。通過(guò)高壓稱重(zhòng)計量系統(tǒng)修正(zhèng)速(sù)度(dù)和密度(dù)測量值,完成(chéng)對粉煤(méi)流量計的在線标定。
5流(liú)量計對比(bǐ)
　　通過(guò)将電磁場流量計和電容(róng)式流(liú)量計(jì)同一管線串聯(lián)安裝,然後(hòu)對粉(fěn)煤輸(shū)送流(liú)量曲(qǔ)線(xiàn)進(jìn)行了對比,如圖(tú)1所示(shì)。電磁場流(liú)量計(jì)長時(shí)間(jiān)變(biàn)化趨(qū)勢保持一(yī)緻,且(qiě)細節變化(huà)也保(bǎo)持一緻。

6結論(lùn)
　　電磁(cí)場粉(fěn)煤流量計,粉煤(méi)密度和(hé)速(sù)度測(cè)量(liàng)均(jun1)采用電磁(cí)場測量技(jì)術(shù),屬(shǔ)于非核檢測技術。通過高(gāo)壓稱(chēng)重計(jì)量(liàng)系統對(duì)粉(fěn)煤流(liú)量(liàng)計的(de)标定(dìng),實(shí)現了粉(fěn)煤高壓密(mì)相輸送的(de)準(zhǔn)确測量(liàng)。該測(cè)量技術方案是(shì)目(mù)前高壓(yā)密相輸(shū)送工(gōng)藝上最爲(wèi)先(xiān)進的(de)技術方案(àn),标定(dìng)過程(chéng)簡單,儀器測量性(xìng)能穩定(dìng)可靠,使用、維護(hù)簡單、方便。

以上(shàng)内容(róng)源(yuán)于網絡(luò)，如有(yǒu)侵權聯系(xì)即删除!