煤浆流量计在德士古气化炉中的应用问题探讨

2013-10-26 11:53:59来源: 21ic 关键字:煤浆流量计  气化炉  传感器
引言

随着煤化工项目在国内的不断开展,德士古气化炉煤浆流量计的应用越来越广泛。作为本文应用背景的两个甲醇项目都采纳德士古气化炉工艺,煤浆浓度在62%(wt/wt)左右、平均粒度约31μm、管道为DN150、压力等级600lbs、产能200000t。但自投产以来,原进口流量计运行效果一直不能令人满意,时常出现大幅度波动,竖管流量计波动更为频繁,有时横管流量计也一起波动。这容易导致误跳车,给企业带来很大的损失,也大幅度增加了相关部门的劳动强度。

针对因煤浆流量计波动而导致跳车事故这一问题,对煤浆流量计的波动原因进行了分析,采用上海威尔泰生产的特殊结构传感器和新一代交流励磁转换器,有效地预防了因波动而引起的跳车事故,取得预期的应用效果。

1 波动原因分析

根据电磁流量计的原理和相关文献以及长期应用经验可知,流场波动的根本原因取决于电磁流量计测量管内流体的流场和流态[1]。DN150测量管的流量与流速对应关系如表1所示。正常生产时,流量一般为25m3/h左右,对应的流速只有0.4m/s。流体流速低,而煤浆浓度高达60%以上,这容易导致管道中的流场处于不稳态,且竖管和横管的不稳态是不同的[2]。

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在竖管中,中心的流速比较快,四周的流速比较慢,这使管壁表面附着一层流动很慢的煤浆。如果这个附着层慢到几乎不动,而且比较厚,就盖住了电极,转换器的流量输出就会下降,甚至下降到零。由于煤浆泵的工作方式是脉动的,煤浆管线也有振动,再加上竖管很高,所以附着在内管壁的煤浆处于不稳定的状态,管道内会时不时地发生类似雪崩的现象,而且这种雪崩现象不一定只有一处。煤浆流动状态示意图如图1所示。如果这种雪崩现象发生在流量计的测量管内,就会引起转换器输出的波动。由“雪崩”导致的输出波动周期比较快,阻尼时间加大,可以起到一定的平稳作用。

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图1 煤浆流动状态示意图

在生产过程中,最难处理的是另外一种波动。该波动周期很慢,但幅度很大,大到足以引起跳车。要把这种现象解释清楚,就需要引进权重函数的概念[3-6]。粗略地说,权重函数给出了不同位置的流体切割磁力线所产生的感应电动势对电极信号的贡献率。权重函数示意图如图2所示。

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图2 权重函数示意图

图2以中心点权重为1,给出了电极平面的权重函数分布。由图2可知,越接近电极,权重最大;反之,沿导管转90°,权重最小。

电极平面煤浆流速的两种分布情况如图3所示,其权重函数的分布与图2相同。
[1] [2] [3]

关键字:煤浆流量计  气化炉  传感器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1026/article_8034.html
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