[摘要]通(tong)過粉煤(méi)流量計(ji) 在氣流(liu)床氣化(hua)的實際(ji)應用,以(yi)及在使(shi)用前利(li)用标🛀定(dìng)🐉罐🤞稱重(zhòng)計量系(xi)統正确(què)标定,證(zhèng)明了粉(fěn)煤流量(liang)計😄在高(gao)壓密相(xiang)輸送工(gōng)況條件(jiàn)下計量(liang)的可行(háng)性,同時(shi)粉煤流(liú)量計在(zai)🔴實際質(zhì)量流量(liàng)的計量(liang)中具有(you)無核輻(fú)射、操作(zuò)☁️維護簡(jian)單、反應(ying)靈敏🤞、數(shù)據可靠(kào)等優點(diǎn)。
1引言
　　氣(qì)流床煤(mei)氣化技(ji)術是潔(jie)淨煤利(lì)用的關(guan)鍵技術(shù),其按照(zhào)進料方(fāng)式不同(tong),可分爲(wèi)水煤漿(jiang)氣化與(yǔ)幹粉氣(qì)👄化。水煤(mei)漿氣流(liu)👌床氣化(hua)技術相(xiang)對成熟(shu),但粉煤(mei)氣流床(chuang)氣化爐(lú)具有高(gāo)碳轉化(hua)率、良💰好(hao)的煤種(zhong)适應性(xìng)、有效氣(qì)成分高(gāo)、氧耗與(yu)煤耗低(dī)等優勢(shì),因此粉(fen)煤氣化(huà)技術的(de)應用前(qian)景被看(kan)好。
　　目前(qian)，已有的(de)粉煤氣(qì)化工業(yè)裝置隻(zhī)實現了(le)粉煤在(zai)中低壓(ya)下的加(jiā)壓及穩(wěn)定密相(xiàng)輸送，因(yin)而實現(xian)粉煤在(zài)更高壓(ya)🔞力下加(jia)壓及密(mì)相輸送(sòng),将是一(yī)個工程(cheng)難題,其(qí)中如何(hé)準确計(jì)量煤粉(fen)輸✨送流(liu)量至關(guan)重要,關(guān)系到實(shí)驗✌️數據(ju)的采集(jí)、分析,對(duì)實驗的(de)準确性(xing)和真實(shi)性起決(jué)定作用(yong)。
2粉煤流(liu)量測量(liang)
　　煤化工(gōng)工藝中(zhong),準确、實(shi)時監測(cè)個煤粉(fěn)管線内(nèi)煤粉輸(shū)運狀🏃‍♂️态(tai),對确保(bǎo)氣化爐(lú)各噴嘴(zui)均勻進(jin)煤,維持(chí)氣🍉化爐(lú)👅反應穩(wěn)定,避免(miǎn)氣化爐(lú)溫度波(bo)動，以及(ji)确保氣(qì)化爐生(sheng)産效率(lü)。
　　粉煤流(liú)量計的(de)測量通(tōng)常都是(shì)采用積(jī)算的方(fang)式進行(háng)粉🍉煤♍流(liú)量實時(shí)在線測(cè)量,需要(yao)先測量(liàng)出粉煤(méi)在管道(dao)内的實(shi)時流速(sù)、密度,由(you)計算公(gong)式(1),實時(shí)計算出(chū)粉煤流(liú)♊量。
流量(liang)=流速x密(mi)度x管道(dào)橫截面(mian)積.??? (1)
　　對于(yú)粉煤密(mi)度的測(cè)量，有核(hé)射線檢(jian)測技術(shu)和非核(hé)檢測技(jì).術兩類(lei)。
　　兩類測(ce)量技術(shu)的精度(dù)均能滿(mǎn)足生産(chǎn)需求，但(dan)是有🛀核(he)射線檢(jian)測儀器(qì)帶有放(fang)射源,屬(shu)于國家(jiā)管制類(lei)設備,購(gou)買、使用(yòng)、維護、報(bao)廢處理(li)複雜、成(chéng)本高、管(guǎn)理責任(rèn)重大。所(suo)以在滿(mǎn)足生産(chan)要求的(de)情況下(xià),一-般采(cǎi)用非核(hé)檢測技(ji)術。
　　對于(yu)粉煤速(sù)度測量(liang),通常有(yǒu)靜電測(cè)量技術(shu)、電容測(ce)量技術(shù)。
　　靜電測(ce)量技術(shu)通過對(dui)煤粉在(zai)管道中(zhōng)運動時(shi)，相互摩(mo)擦産👈生(sheng)的靜電(dian)荷信号(hào)分析,來(lai)計算煤(mei)粉的運(yun)動速度(du)。其速度(du)測量結(jié)👌果的穩(wen)定性取(qu)決于靜(jìng)電荷信(xin)号的大(da)💚小，及其(qi)🈲容易受(shòu)到現場(chang)工況的(de)影響,如(ru):粉煤⛷️的(de)粒徑、溫(wēn)度、濕度(du)、運動速(su)度等🈲,測(cè)量結果(guo)穩定性(xing)差🌈。
電容(róng)測量技(jì)術是在(zai)管道壁(bì)兩側布(bu)置- -對電(dian)容極闆(pǎn)，把煤粉(fěn)看作電(diàn)容極闆(pǎn)間的電(diàn)介質，通(tōng)過分析(xī)等效的(de)電介質(zhi)變化💛來(lai)分析粉(fěn)煤流體(ti)信息的(de)變化,從(cong)而測量(liàng)粉煤的(de)運動速(su)度。其穩(wěn)定性比(bǐ)靜電測(ce)量技術(shu)稍好。
　　本(ben)裝置采(cǎi)用電磁(ci)場測量(liàng)技術，是(shì)通過在(zai)管道一(yi)側壁主(zhu)🏃‍♀️動發射(shè)☂️電磁波(bō),電磁波(bo)穿透管(guan)道煤粉(fen)後到達(dá)另一側(ce)壁的接(jie)收器，在(zài)穿透過(guò)程中,把(ba)煤粉流(liu)态信息(xi)攜帶出(chū)來,進一(yī)步分🈲析(xī)之後,計(ji)算出粉(fěn)煤的運(yùn)動速度(dù)。由于該(gāi)技術主(zhǔ)動發射(shè)能量恒(heng)定的電(dian)磁波,因(yīn)此,測量(liàng)結果不(bú)受現場(chang)工況變(bian)化的影(yǐng)響,測量(liàng)的穩🧡定(dìng)性最佳(jiā)。電磁場(chang)粉煤流(liu)量計是(shi)專門針(zhēn)對氣固(gù)兩🈲相流(liu)而開發(fā)的測量(liang)儀表,該(gai)測量儀(yí)适用于(yu)密相輸(shu)🌈送🤟工藝(yi),通過在(zài)測量管(guǎn)中産生(shēng)一個高(gao)頻、交流(liu)、均勻👉的(de)電磁場(chang)來測量(liàng)固體👌物(wu)料通過(guo)管道截(jie)面的平(píng)均流速(su)和濃度(du)，從而計(jì)算出固(gù)體物料(liao)在管道(dào)中的流(liú)速(m/s)、濃度(du)(kg/m')、質量流(liu)量(kg/h或th),并(bing)且輸出(chū)對應上(shang)述測量(liàng)值的三(san)路獨立(li)的4~20mA電流(liú)信号。
3高(gāo)壓密相(xiang)輸送.
　　粉(fen)煤密相(xiàng)輸送是(shì)利用高(gao)壓氣體(ti)(氮氣或(huò)者二氧(yang)化碳)作(zuò)爲輸送(sòng)動力,推(tuī)動粉煤(méi)實現氣(qì)固兩相(xiàng)流動。密(mì)相輸💰送(song)管道中(zhong)固體物(wu)料幾乎(hu)呈聚集(ji)堆積狀(zhuang)态,管道(dào)中氣流(liú)的速度(du)很低,粉(fěn)粒的流(liú)動不🔴是(shi)依靠氣(qì)流的動(dòng)壓裹挾(jia)，而是靠(kao)氣體靜(jing)态🔅的擠(ji)壓将物(wu)料沿管(guan)路輸送(sòng)。
本工業(yè)裝置爲(wèi)粉煤氣(qì)流床氣(qì)化工藝(yì)，密相輸(shū)送系統(tong)核心📐設(she)🈲備爲高(gao)壓發料(liao)罐。發料(liào)罐從頂(dǐng)部進料(liao),底部充(chong)壓,底部(bu)出料。發(fā)料罐♻️将(jiāng)充壓口(kou)設在錐(zhuī)體底部(bù)，充壓的(de)同時還(hái)能使粉(fen)體充分(fen)流化，充(chong)壓結束(shù)後形成(chéng)疏松的(de)堆積狀(zhuang)态,發料(liào)順暢,避(bì)免密相(xiang)輸送管(guan)路堵塞(sāi)風險。
　　密(mi)相輸送(song)過程可(kě)分爲充(chong)壓,穩壓(ya),輸送三(san)個步驟(zhou)。充壓時(shí),高壓氮(dan)氣通過(guò)發料罐(guan)底部充(chong)壓口進(jin)入發料(liào)罐,對發(fa)料罐進(jin)行快速(su)充壓,同(tóng)時對罐(guan)内粉煤(méi)充分流(liu)化。當發(fā)料罐壓(yā)力略低(dī)于設🥰定(ding).輸送📐壓(yā)力時,停(ting)止充壓(ya)。高壓氮(dan)氣通過(guò)發料罐(guàn)頂部的(de)穩壓口(kǒu)進入發(fa)💁料罐,通(tōng)過穩壓(yā)調節閥(fa)控⛱️制氣(qì)量,緩慢(man)充壓至(zhì)設定👌輸(shu)送壓力(lì),保🍓證發(fa)料罐與(yǔ)氣化爐(lu)的壓差(cha)穩定在(zài)設定壓(yā)差。輸送(sòng)壓差穩(wen)定後,發(fa)料罐出(chū)口管道(dao)通入少(shao)量🈲的輸(shu)送氣,同(tong)時開啓(qǐ)發料罐(guan)底部的(de)切斷閥(fa),粉煤在(zài)輸送氣(qì)的引導(dao)下進👣入(rù)輸送管(guǎn)道,以壓(ya)差爲.動(dong)力,克服(fú)自身重(zhong)力和管(guan)道摩擦(ca),從發料(liào)罐底部(bù)出發,沿(yan)💋輸送管(guan).道,從下(xià)到上輸(shū)送🐪到氣(qi)化爐内(nèi),實現粉(fen)煤高壓(ya)密相穩(wen)定輸送(sòng)。
4稱重計(jì)量标定(ding)
　　本工業(yè)裝置采(cǎi)用高壓(yā)稱重計(jì)量系統(tong)，利用标(biao)定罐模(mó)拟氣化(hua)爐的高(gao)壓工況(kuàng)條件，标(biāo)定罐需(xu)要保持(chi)與氣化(huà)爐相同(tong)壓力來(lai)💜接收發(fa)料罐發(fā)出的粉(fen)煤。
　　高壓(ya)稱重計(jì)量系統(tǒng)主要包(bāo)含高壓(yā)标定罐(guan)和重量(liàng)計量系(xì)統🐇。該高(gao)壓标定(ding)罐主要(yao)包括進(jin)料口,出(chū)料口,底(di)部充壓(ya)🏃進氣㊙️口(kǒu),頂部放(fang)空穩壓(yā)口。重量(liang)計量系(xì)統👨‍❤️‍👨采用(yong)壓🌈力傳(chuán)感方式(shì)計算整(zheng)個标定(dìng)罐✌️對應(ying)的壓力(lì)并轉換(huàn)爲重量(liang)。标定罐(guan)所連接(jiē)的管路(lu)全部.采(cai)用耐高(gāo)壓軟連(lián)接，以降(jiang)低硬金(jin)屬管道(dao)應力對(dui)稱重系(xi)統🌐的影(ying)響。重量(liàng)計量系(xì)統包含(han)四個壓(yā)力傳感(gan)器,選擇(ze)四點測(cè)量法,均(jun)布于标(biāo)定罐四(si)周,測量(liàng)點之間(jian)成正方(fāng)形且位(wei)置上保(bao)持🥵水平(ping)。
　　高壓标(biāo)定罐通(tōng)過底部(bu)進氣口(kou)充壓至(zhì)與氣化(huà)爐相同(tóng)🤟的🥰壓🐆力(li),然🚶‍♀️後等(deng)待接收(shou)發料罐(guàn)粉煤，當(dāng)粉煤由(yóu)發料罐(guàn)發出,沿(yán)輸送管(guan)🆚道通✔️過(guo)進料口(kou)進入高(gāo)壓标定(ding)罐，開啓(qǐ)頂部穩(wěn)壓口調(diào)節閥進(jin).行放空(kōng)，穩壓高(gāo)壓标定(ding)罐壓力(lì)✌️,保持壓(yā)力不變(bian)，模拟發(fā)料罐向(xiang)氣化爐(lú)輸🛀🏻送過(guo)程,當輸(shu)送穩定(ding)後,通過(guò)重量計(ji)量系統(tong)記錄标(biāo)定罐重(zhong)量的變(biàn)化，标定(dìng)罐每小(xiǎo)時重量(liàng)的累積(jī)量,即爲(wei)粉煤的(de)輸送流(liú)量。通過(guò)高壓稱(cheng)重計量(liang)系統修(xiū)正速度(du)和密度(du)測量值(zhí)🤞,完成對(duì)粉煤流(liu)量♈計🔴的(de)在線标(biāo)定。
5流量(liang)計對比(bi)
　　通過将(jiang)電磁場(chang)流量計(ji)和電容(rong)式流量(liang)計同一(yī)管線串(chuan)聯安裝(zhuang),然後對(dui)粉煤輸(shu)送流量(liàng)曲線進(jìn)行了對(duì)比,如圖(tu)1所示。電(diàn)磁場流(liu)量計長(zhang)時間變(bian)化趨勢(shi)保持一(yī)緻,且細(xì)節變化(hua)也保持(chi)⚽一緻。

6結(jie)論
　　電磁(ci)場粉煤(méi)流量計(jì),粉煤密(mì)度和速(sù)度測量(liàng)均采用(yong)電磁場(chǎng)測量技(jì)術,屬于(yú)非核檢(jian)測技術(shu)。通過高(gāo)壓稱重(zhòng)計量系(xì)統對粉(fen)煤流量(liàng)計的标(biāo)定,實現(xiàn)了粉煤(mei)高壓密(mi)相輸送(sòng)的準确(que)測🚶量。該(gai)測量技(ji)術方案(an)是目前(qian)高壓密(mì)相🐆輸送(sòng)工藝上(shàng)最爲先(xian)☎️進的技(jì)術方案(àn),标定👈過(guò)程簡單(dan),儀器測(ce)量性能(néng)㊙️穩定可(kě)靠,使用(yong)、維護簡(jiǎn)單、方便(biàn)。

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