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電磁流量計在水煤漿氣化爐儀表設備國産化中應用的說明
 水煤漿是70年代興起的新型煤基液體燃料,由65%的煤、34%的水和1%的化學添加劑,經過一定的工藝流程加工而成,是一種新型、高效、清潔的煤基燃料,是燃料家庭的新成員,它具有石油一樣的流動性,熱值相當于油的一半,被稱爲液態煤炭産品。水煤漿技術包括水煤漿制備、儲運、燃燒、添加劑等關鍵技術,是一項涉及多門學科的系統技術,水煤漿具有燃燒效率高、汙染物排放低等特點,其灰分及含硫量低,燃燒時火焰中心溫度較低,燃燒效率高,煙塵、SO2及NOX排放量都低于燃油和燃煤。許多國家基于長期的能源戰略考慮,將其作爲以煤代油的燃料技術進行研究、開發和儲備,且已實現商業化使用。可用于電站鍋爐、工業鍋爐和工業窯爐代油、代氣、代煤燃燒,是當今潔淨煤技術的重要組成部分。
發展編輯,中國的水煤漿技術優先于國外,我國的水煤漿研究工作起步于70年代末,80年代初,于1983年5月攻關研制出了批水煤漿試燃燒成功,這種新能源在中國的能源戰略中占有非常重要的地位。
  水煤浆加压气化工艺对煤种的适应性较广,可用于合成氨、电石法乙炔加工、煤焦油化工、甲醇及碳一化学和醋酸醋酐下游产品等领域,特别是用于化肥生产,成本低、效益高。本文主要介绍水煤浆气化炉部分仪表设备国产化应用效果,如電磁流量計、楔形流量计、高温热偶等。 由于水煤浆气化工艺自身的特点,决定着整个生产过程必须实现自动控制,仪表就成了实现自动控制的关键,它必须适应生产中的各种变化,并不断改进。水煤浆气化炉仪表重要设备多为进口,价格昂贵。一旦在生产上出了问题,如果靠从国外购买,经济上无法保证,时间上更是耽误不起。向国外定购一台设备,至少需要三个月或半年时间,生产是等不及的。所以,逐步研究水煤浆气化炉仪表装备国产化是很有必要的。
電磁流量計
水煤漿電磁流量計
  1 国产電磁流量計測量煤漿流量的應用
  煤浆流量测量的准确性直接影响四喷嘴对置式气化炉的安全稳定运行,同时也是气化炉产出合成气产量控制的一个关键因素。我公司的三台四喷嘴对置式气化炉煤浆管线使用的電磁流量計,运行期间不同程度的出现流量波动较大的现象,有的直接导致流量指示为零。仪表人员进行了现场检查,发现煤浆管线使用的電磁流量計测量管道内部衬里不同程度的出现鼓包、龟裂现象。
  针对電磁流量計内部衬里出现的这种情况,车间组织人员进行分析,并与工艺车间、電磁流量計生产厂家进行交流沟通,终判断导致此种情况产
  生的原因可能爲:
  1)煤漿管線未設置呼氣閥,由于煤漿泵與氣化爐煤漿管線入口高度差較大,在氣化爐開停車過程中,管道內容易産生負壓而造成鼓包、裂紋現象。
  2)煤浆管线温度过高,尤其是夏天煤浆管线内部温度可达到80℃左右,而目前電磁流量計内部衬里采用的材料是聚氨酯橡胶,耐受高流体温度也就80℃,由于长期处于温度极限范围处,易导致衬里的老化、龟裂。
  3)煤浆在使用过程中夹杂有杂醇油,造成煤浆的偏酸性,電磁流量計内部衬里材料为聚氨酯橡胶,耐酸、碱性能较差,长期使用,易产生鼓包、裂纹现象。
  根据与電磁流量計生产厂家交流,结合我公司现场煤浆管线電磁流量計的使用现状以及工艺运行指标,决定进行電磁流量計内部衬里的改造试验,选择更适合目前我公司现场实际工况的衬里材料,通过研究比较,终选择了特氟隆PFA作为電磁流量計的内部衬里材料。克服了由于高温的热膨胀、腐蚀及负压对衬里的损坏。
由于煤浆管线電磁流量計数量较多,正在逐步更换原電磁流量計聚氨酯衬里为PFA衬里,此项工作还需一段时间完成。
  2 国产楔形流量计测量灰水、黑水流量的应用
  水煤漿氣化爐裝置使用了比較多的楔形流量計,經過幾年的運行時間檢驗,已有部分楔形流量計楔形塊磨損,嚴重的發生測量管磨漏現象。
  通過對故障楔形流量計的分析,認爲解決辦法主要可以從兩方面考慮:一是,由于灰水或黑水內夾雜的顆粒物較多,摩擦增大,而楔形流量計的楔形流量塊設計爲空心,加之測量管道未噴塗耐磨材料,流體在楔形塊處遇到阻力,會加大對楔形塊和測量管路的沖刷,從而造成楔形流量計損壞,目前的解決方法是將楔形塊使用實心耐磨材料制成,同時將測量管路噴塗耐磨材料,降低流體對測量管路的沖刷。
  二是,考虑进行重新选型,由于楔形流量计存在楔形块,在流体的流动过程中受到阻碍,易产生对楔形块及测量管路的冲刷,而考虑选用文丘里、喷嘴或電磁流量計,测量管路比较平缓,不会产生较大的流体冲刷,易延长流量计的使用寿命。
  3 国产高温热偶测量气化炉炉膛温度的应用
  自氣化爐2005年投産運行以來,氣化爐爐膛溫度一直是氣化爐投料時重要的監控點,先後也選用了不同的高溫熱偶制造廠家,如德士古、沈陽黎明、重慶川儀研究所、德士克、昆山優利德等,目前正在使用的是昆山優利德生産的高溫熱偶,在選用質量好的制造廠家的同時,也在安裝過程中注意方法,由開車初期的使用壽命爲一兩個星期到現在的至少三個月。
  結合以往的使用經驗,高溫熱偶的使用壽命一方面與高溫熱偶的質量有關,其質量的優劣與其熱偶套管材質的選擇、結構形式及密封形式均有關系。熱偶套管的材質決定了其耐溫、耐沖刷的使用壽命;結構形式一般有固定式和可調節長短兩種,一般隨著氣化爐的運行,不同時期的氣化爐內爐磚厚度會有所區別,選擇可調節長度的高溫熱偶可使熱偶插入深度不致于過長,從而可延長使用壽命;密封形式決定其安全性能,決定其在損壞的狀態下是否會發生泄露,一旦氣化爐在運行過程中高溫熱偶由于高溫、沖刷損壞發生泄漏的話,必須進行停車處理,這樣就會造成嚴重的經濟損失。另一方面與安裝過程有關系,插入深度是否選擇合適,好與內壁爐磚保持同一平面,避免插入過深縮短熱偶使用壽命;熱偶孔孔徑是否疏通大小合適,孔徑太小或不均勻容易損傷高溫熱偶,縮短其使用壽命;密封件的安裝是否合適,緊固件是否緊固到位,均與高溫熱偶的使用壽命及安全性能有關系。
 4 结束语
  儀表設備均是在不斷的經驗積累基礎上慢慢趨于完善,貴的儀表設備不一定就是好的,適合現場工況的儀表設備才是好的,我們也一直致力于完善水煤漿氣化爐裝置上的儀表設備,使它更好、更長時間的用于現場工藝介質測量。
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