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水煤浆测量中选用电磁流量计常见问题

点击次数:689  发布日期:2018-07-02  【打印此页】  【关闭
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分体式电磁流量计

  水煤浆是由60%〜70%的粉煤混合而成,具有一定的粒度分级和30%〜40%的水分和一定量的添加剂[5]。由于添加剂如分散剂和稳定剂的作用,水煤浆变成均匀的液固两相流,具有良好的流动性和稳定性,属于非牛顿流体中的Bingham塑性流体[1] [4] ,俗称泥浆。由于参考流量条件(完全发展的速度分布,牛顿流体,均匀单相流体,稳定流动等[2])的局限性,绝大多数推理流量计[2]不适用于流量测量的这种流体。 


  应特别指出的是,由于不同浆料的流变性质,化学性质和脉动流动条件不同,电磁流量转换器对电磁流量转换器材料,结构和信号处理能力的要求并不完全相同。如果您选择或使用不当,会有各种问题。

1、电磁流量计(以下简称“仪器”)水煤浆流量测量中的常见问题,原因及解决方法。

  电磁流量计在水煤浆流量测量中最常见的问题是流量计显示不稳定主要原因是:
1.1、隔膜泵产生的脉动流解
  水煤浆输送到气化炉的重要条件是确保水煤浆气化速度适当,稳定的流量。例如,根据德士古气化炉的工艺要求,喷嘴处水煤浆的压力需要达到6-9.6MPa甚至更高。因此,使用隔膜泵将当前的水煤浆泵送通过活塞冲程。只要使用活塞式隔膜泵,即使在满载高频操作下,所产生的流体也不可避免地产生脉动。流体的脉动波动也非常大,通常在6%和15%之间。根据具体的管道条件,可采用以下方法(单一或混合)来满足气化炉对煤水浆流速和速度分布的要求。
(1)最好的方法是确保仪器上游管段的必要长度,并根据电磁流量计的具体安装要求考虑安装位置。
(2)在工艺管道的适当部分的直径之后加入适当的流量调节器以减小直管的长度,但会产生一定的压力损失。
(3)将单腔活塞泵更换为多隔膜活塞泵(目前为三腔),以增加脉动频率并降低脉动幅度。但是,如果其中一个多隔膜活塞泵工作空腔的失效会增加流体脉动的数量,并且在中央控制室中不能监测每个工作室的工作状态。它只能反映在仪器的瞬时流量显示和输出信号的波动中。有必要及时检查泵。发现异议后应立即消除工作情况。
  另外,螺杆泵”用于制备普通燃烧锅炉的水煤浆和加压输送。不同旋转速度下产生的脉动流的波动非常小,通常不会影响仪器的流量测量控制。
1.2、电磁流量计的偏振干扰和选择
  在液 - 固两相流如水煤浆的流量测量中,当固体颗粒和纤维摩擦电极表面时,电极表面的接触电化学电位(即极化电压)突然变化导致检测到传感器的电极输出。信号出现尖锐的脉冲状浆料噪声干扰,导致流量显示和输出信号波动,并且波动量与传感器激励电流频率的频谱特性成正比1 / f。金属颗粒与电极之间的摩擦会导致严重的瞬态尖峰干扰。
1.3、水煤浆和溶液中掺杂金属物质和铁磁性物质引起的干扰
1.3.1、金属物质来源
(1)原件煤本身含有金属成分;
(2)采矿过程:在采煤过程中,不可避免的要与采矿设备摩擦,碰撞各种金属屑;
(3)制浆过程:将原煤与造纸废料,甲醇废料等添加剂混合,送入棒磨机或球磨机,研磨,得到粉煤含量为60%~70%的粉煤。密度为1250至1286千克。 / m3,水煤浆,动态粘度为700-3000cP。在水煤浆研磨过程中,与球磨机墨棒相碰撞的金属颗粒也会混合;
(4)内管壁氧化:水煤浆输送到气化炉(或燃烧炉)的输送管一般采用20号钢。在停产期间,内管壁会产生氧化层 - 锈蚀。再次打开时,由于水的作用煤浆对管道内壁的摩擦作用使氧化层落入氧化铁屑并混入煤水浆中。
(5)其他原因。掺入水煤浆中的这些金属颗粒不仅会产生上述严重的瞬态尖峰干扰,还会引起活塞泵和其他设备的磨损。更严重的是,其中的铁磁材料会对仪器造成更严重的干扰。
1.3.2、铁磁物质造成的干扰当电磁流量计工作时,传感器测量管中产生的磁场将磁化金属颗粒中的铁磁材料,并且单独或与污垢和其他金属成分附着在传感器电极和周围衬里上,影响 电磁流量计的工作磁场。 稳定。 金属组分改变两个电极之间的绝缘电阻,并且当绝缘电阻降低时信号减小。 如果金属材料传导两个电极,则在没有信号的情况下发生短路; 当吸附在电极和衬里上的铁磁性物质发生流态化时,当发生冲洗时,极化电压突然降低,引起电流表显示波动; 如果铁磁性物质和其他金属物质掺杂在流体中,则磁场增强信号增加。
1.3.3、解决方案
(1)最好在制作水煤浆的最后过程中进行磁过滤;
(2)最好使用不锈钢管道;
(3)根据具体情况定期或不定期检查电磁流量传感器;
(4)选择合适的原煤或水煤浆。
1.4、绝缘沉积量对测量和解决方案的影响
  如果绝缘沉积标尺覆盖电极表面,则测量信号将被破坏。可根据具体情况定期或不定期地检查和清洁电极表面。
1.5、气泡对测量和解决方案的影响
  水煤浆中气泡的存在可能会影响测量结果,并且严重的空气间管道报警也会导致4-20 mA信号回到零。
  长期实用性表明,E-Mag浆液式电磁流量计在解决这个问题上具有明显的优势,具有以下特点:
(1)E-Mag浆液式电磁流量计SMART(智能)变频器采用专利的浆液式E-MagMaster电磁流量计校准设定数据软件;采用新颖的励磁方式,功耗低,零点稳定,准确度高,响应速度快;同自检和自我诊断功能;流量范围可达1500:1;采用SMT(表面贴装)技术等优点。
(2)新颖的励磁方式:高频励磁有较强的抑制“浆料噪声”的能力,低频励磁具有零稳定性的优点。因此,E-Mag浆液式电磁流量计可以有效解决水煤浆等导电液固两相流量测量时产生的瞬时流量显示和输出信号波动问题。
(3)检测电极由涂有不锈钢的碳化钨制成。该材料耐磨损,可解决“电化学干扰噪声”引起的流量信号波动问题。对于工作压力小于4MPa的电极结构,采用插入式,对于工作压力大于4MPa的电极结构采用外推式。
(4)衬里采用耐磨聚氨酯材料,经特殊工艺处理。
(5)采用进/出口保护法兰:将流量计本体法兰和工艺管道法兰夹紧夹紧后,将水煤浆面对流量计法兰法兰面法兰面。磨损变形部分,氨气10至20天
润滑脂衬里将逐渐撕裂并导致传感器报废。相反,它安装在流量计的主体法兰上进/出口保护法兰的特殊结构可以完全解决这个问题。
(6)传感器内壁采用燕尾槽结构设计,避免气化炉停止后形成的负压造成衬管起泡甚至撕裂。
(7)多次按压传感器以检查电极的绝缘强度。
(8)根据气化炉的工艺特点,采用三套电磁流量计来验证串联连接。确保其准确性的一致性。
  需要说明的是,仪表显示流量是否稳定,仪表显示的流量不稳定。除了上述原因之外,时间常数的设定只是一个非实质性的原因。电磁流量计的时间常数可以从1到100秒分段设定。只要流体的脉动能够满足气化器的工艺条件,时间常数设定得越短,仪器对流体的脉动越敏感。要求,您可以将仪器时间常数设置在适当的范围内,消除或减少脉动显示,以便监测脉动变化。