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简述粉煤气化装置中黑水流量计的选型及应用

导言
 
濮阳龙宇化工有限责任公司20万t/a甲醇设备是国内首套粉煤加压气化设备航天榜首炉的发源地,是在引入、消化吸收壳牌公司的Shell粉煤加压技能和GE公司的德士古水煤浆加压气化技能根底上的再立异。该技能在备煤、输煤、焚烧调理体系、气化炉辐射段均选用先进的粉煤气流床气化技能;灰渣水体系、洗刷、净化则选用气体急冷流程技能。
 
1 体系改造背景
 
由磨煤体系出产的合格粉煤经加压与空分出产的氧气与蒸汽由粉煤烧嘴喷入气化炉,在3.5MPa压力、1400~1700℃高温下充沛混合,进行部分氧化反响,生成以H2、CO、CO2为主要成分的合成气。在整个气化流程中,黑水流量计13FT0008、13FT0041A/B、13FT0016、13FT0018检测整个气化设备重要的物料平衡参数和维护气化炉设备的重要参数,其参数的精确与安稳关系着设备的优化控制和ESD联锁跳车的发作。几台流量计原规划选用文丘里管作为节省件,结合两年多的运转发现,该节省件不适合煤气化工艺介质,因介质较脏简单使环室堵死,形成检测差错和检测值的骤变引起ESD联锁泊车的发作。为了彻底消除检测差错,避免因仪器原因引起泊车事情的发作,对几台黑水流量计进行改造,传感器由本来规划的文丘里节省元件改为楔形流量传感器。
 
2 楔形流量计
 
2.1 原理
 
当充溢管道的流体流经楔形孔板时,在楔形孔板上游侧和下流侧测到流体的差压,差压变送器将差压信号转为4~20mADC信号输出,此信号经人工智能流量运算器处理或DCS处理后,得到瞬时流量值。
 
楔形流量传感器的检测件是楔形孔板,它是一块V形节省件,圆形顶角朝下,含悬浮颗粒(粉尘、泥沙及其它固体颗粒)流体和高粘度液体流过期在节省件上游侧不会发作滞流,也不会在节省体上、下流侧发作固体颗粒或粘稠物的积存,确保了楔形流量传感器长时间运转安稳性。楔形流量计检测原理如图1所示。
 
图1 楔形流量计检测原理
2.2 特色
 
(1)长时间现场运转精度高。在液体流量检测中,精度可达0.2级;在气体检测中,精度可达0.5级。楔形流量计长时间安稳性好,被誉为零故障率仪器。
 
(2)流量规模度宽。精度0.2级时,流量规模可达1∶25;精度0.5级时,流量规模高达1∶33。这是其它差压式流量计无法比拟的。
 
(3)适用规模极广。不只适用于单相流体,也适用于气液、气固和液固等双相流体。其雷诺数最小达300,最高可达1×106以上。因而,楔形流量计既可作业在层流状况,也可作业在紊流状况,其最低流速达0.01m/s。而且楔形流量传感器无堆积、不阻塞,可适用于高温、高压、高粘度、强腐蚀的各种液体和高含尘气体的流量检测。
 
(4)防粘附楔形传感器。楔形流量计选用“V”型体节省件,可消除停留区,避免体系呈现阻塞现象。传感器检测管与节省件防粘附,是流量检测技能的重大突破。它消除被检测介质中的泥沙、粉尘、悬浮物、纤维等对流量传感器检测管的粘附、堆积,一起也避免了检测管的腐蚀,是精确检测流量的根底与确保。
 
2.3 装置及维护
 
(1)一次表分体式,替换楔形件(中间)可扩展量程。
 
(2)差压变送器可输出4~20mA的电信号,便于配用各种仪器。
 
(3)楔形流量计附有前后检测管,可水平或笔直装置,当笔直装置时,流体应自上而下流动。检测液体时应留意使差压变送器便利扫除气泡,以免引起仪器零点漂移。
 
(4)楔形流量计上下流侧应装备管段(上游5倍管道直径,下流2倍管道直径),管道内部应润滑、清洁、无附着物。
 
(5)水平装置时,楔形差压元件应与管道中心线成90°;关于笔直装置,因为取压点之间细微的静压影响,必须留意差压变送器调零。
 
3 实践应用
 
根据濮阳龙宇化工有限责任公司的实践运转状况,结合出产需求,首要改造激冷水泵出口黑水流量13FT0008,通过近半年的运转,效果很好。随后对以下介质较脏、易出故障的流量计别离进行了楔形流量计改造:去气化炉循环水流量13FT0041、合成气洗刷塔改换冷凝液流量13FT0016、合成气洗刷塔工艺气流量13FT0018。通过近一年的开车运转,几套流量计指示精确平稳、参数牢靠,达到了预期的意图。
 
4 结语
 
楔形流量计是一种新式流量计,其规划处理了炼焦、炼油、化工等企业中的焦油、沥青、残渣油、石蜡油、易结晶萘油等各种高粘度液体介质的流量检测难题。(end) 

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