简述煤粉质量磁翻板液位计的选择与应用

 磁翻板液位计技术解答     |      2018-03-27 18:02
简述煤粉质量西安磁翻板液位计的选择与应用
粉煤气化是洁净煤技能范畴里*新型的技能之一。以粉煤干法进料,加压接连运转为特色的Shell、GSP、航天炉等是较为成熟的粉煤气化工艺。这类工艺具有纯氧气化,密相气力运送粉煤,液态排渣的特色,其冷煤气效率高、煤种适应性广、碳转化率高、操作自动化程度高、生产能力大、煤气质量好、能满意环保要求,具有很强的技能优势[1]。
粉煤气化工艺中煤粉流量是触及体系安稳、安全运转的重要参数,煤粉质量西安磁翻板液位计是要害仪器。现在,干煤粉密相运送的计量大体能够分为电容式与放射线式2种,首要有赛默飞世尔公司(原美国热电公司,首要见于Shell)、德国斯威尔SWR(见于航天炉)、德国伯托及法国EDITFLOW等。
 
1 固体质量流量检测技能及产品
 
1.1 电容式
 
该检测技能运用较为广泛,具有代表性的是赛默飞世尔公司和德国SWR。从本质上讲,SWR的固体西安磁翻板液位计和赛默飞世尔公司的电容式固体智能质量西安磁翻板液位计是依据同一种技能的产品,在检测适用的压力、浓度、灵敏度和精度上类似。
西安磁翻板液位计
1.1.1 检测原理
 
将电容极板设备在活动管道外,当管道内气固相份额发作改动时,介电常数也会发作相应改动,然后引起电容值改动。检测极板间电容值,再经过数字信号转换,即可得管道内相浓度。图1为电容极板体系。
西安磁翻板液位计
图1 电容极板体系
速度传感器由2个电容传感器构成,两传感器间隔为8mm,固体颗粒顺次经过2个传感器,抱负情况下,固体物料活动形状经过较短间隔不发作改动,两传感器可捕捉到相同的物料活动形状信号,由信号间存在的时间差即可核算固体颗粒速度[2]。
 
依据物质质量与电容的份额联系,经过检测电容改动检测物料浓度,经过交相关模型检测物料的速度(检测根底仍然是电容改动),物料质量流量核算公式为:
 
Q=CAVK
 
式中,Q为质量流量,kg/s;C为固体质量浓度,kg/m3;A为传感器截面积,m2;V为均匀固体流速,m/s;K为校正因子,无因次。
 
赛默飞世尔公司的固体质量西安磁翻板液位计由浓度计DC13、速度计DK13、二次仪器MT2109或MT2107(当需求PID调节时选用)组成。
 
仪器处理浓度、速度信号后输出到用户主机,其仪器直接输出值为浓度、速度、瞬时流量、累计流量等首要参数,标准装备为两路输出。图2为电容式固体质量流量检测原理。
图2 电容式固体质量流量检测原理
SWR的固体西安磁翻板液位计则是将速度计与密度计整组成一个模块,长度较短(400mm左右),二次仪器相对功用较少,因此外形细巧。
1.1.2 运用规划
 
运用物料规划:浓相运送的固体物料,首要是煤粉等。
 
固气质量比(以下简称固气比)不小于5∶1的运送情况,在此根底上,满意其它运用条件精度可达0.5%~1%,国外用户的遍及精度为1%~2%;固气比介于4~5,精度下降,有可能到4%,乃至8%;固气比介于3~4,精度进一步下降;固气比小于3,根本上难以满意检测要求。
 
运用压力/温度规划:12MPa/150℃(可选200℃,特制);
 
运用风险场合:适用于ClassI,Division1,GroupsA、B、C、D;
 
1.1.3 运用情况
 
电容式固体质量流量检测技能首要用户分布在煤化工和钢铁行业。国外煤气化都是典型的浓相运送,绝大多数选用非核的检测办法,即选用固体质量西安磁翻板液位计由DC13(浓度计)+DK13(速度计)直接检测煤粉的质量流量,Shell在国外选用浓相运送工艺时也会选用非核的检测办法;国内水煤浆气化及煤化工国家工程研讨中心中试设备2004年订货了8台质量西安磁翻板液位计,现在尚在中试设备和华东理工大学实验室设备上运用[2]。国内云南大维和中石化安庆的壳牌设备上各置办了1台电容式固体质量西安磁翻板液位计,现在没有上线运转。钢铁行业的运用首要是钢厂炼铁时高炉喷煤质量检测与操控,国内的用户首要有上海宝钢、重庆钢铁公司、沙钢等。
 
现在,SWR的首要用户在航天炉,包含河南濮阳龙宇化工有限责任公司、安徽临泉化工有限公司。河南濮阳龙宇化工航天炉项目气化设备的每根煤粉管线上选用了2套美国热电西安磁翻板液位计和1套SWR西安磁翻板液位计一起检测[3],在满意工艺要求的一起,也验证了在相同工况下,2个厂家的西安磁翻板液位计在煤粉西安磁翻板液位计量上的精确度和可靠性。安徽临泉在航天炉设备的每条煤粉管线上选用了2套SWR西安磁翻板液位计。
 
1.2 核辐射检测办法
 
运用核密度计和速度计合作检测煤粉质量的技能是20世纪90年代美国拉姆齐公司开发并成功运用到壳牌煤气化工艺上的。后来德国伯托(Bertohod)公司也开始进入类似的范畴。
 
1.2.1 检测原理
 
核辐射密度计也称为核密度计、伽马密度计等,其检测原理是运用能量衰减法对密度进行检测。核密度计的放射源(137Cs或60Co)置入一个铅罐内,设备在被测管道的一侧,核密度计的探测器设备在被测管道的另一侧(对称),放射源发出的伽马射线穿过被测容器的管壁及介质抵达探测器,当管内介质的密度发作改动时,伽马密度计探测器接纳的射线能量也发作改动。核密度计将检测到的射线能量的改动电量转换成用户需求的物理量———密度[2]。运用这种技能,核辐射密度计能够进行高精度的密度检测及快速反映被测密度的改动。密度计检测浓度之后输出检测值给用户主机,选用速度计检测速度输出速度信号给总控体系,质量核算由用户主体系完结。
 
赛默飞世尔公司核辐射式质量西安磁翻板液位计DensityPRO,密度计包含2个首要部分:一是放射源及铅罐;二是一体化变送器/探测器。密度计所用放射源一般情况下运用密封型的放射源137Cs,特别情况下运用60Co。PRO核密度计根本检测供给一个独立环路供电4~20mA输出,输出可设置为8个独立数据或规划通道,单位可由用户挑选,包含密度、固体质量百分比、BRIX°、API°等。
 
DensityPRO核密度计具有检测精度高、呼应速度快及核密度计独有的非触摸检测办法等长处,满意粉煤气化在线介质密度检测要求,在国内壳牌设备上运用较为广泛。德国伯托公司选用放射性密度计+静电式速度计+核算及补偿的办法进行计量。速度计为静电感应式,原理为粉煤在气力运送进程中,颗粒之间相互碰撞、冲突,发作静电,经过速度计时引起静电场的动摇,感应出一个电压信号;相邻的一些粉煤颗粒相继经过速度计,感应出一个电压波形。依据速度计内部2个必定间隔的电极接纳到同一信号的时间差,核算出粉煤的活动速度。伯托速度首要影响要素有煤粉粒径、水分含量、温度等[4]。
 
1.2.2 运用规划
 
运用物料规划:稀相或许浓相运送的一切固体物料包含煤粉,在固气比不小于5∶1的运送情况,满意其它运用条件,精度可达0.5%~1%,国外用户的遍及精度为1%~2%;固气比小于4∶1,则以密度检测值为首要操控依据。
 
运用压力/温度规划:12MPa/150℃(可选200℃,特制);
 
运用风险场合:适用于ClassI,Division1,GroupsA、B、C、D;
 
1.2.3 运用情况
 
赛默飞世尔公司核辐射式质量西安磁翻板液位计首要在国内Shell设备运用,如大连大化集团、华夏大化集团、中石化安庆公司、中石化柳州化工有限公司、湖北双环化肥厂等均有运用。
 
德国伯托公司核辐射式质量西安磁翻板液位计国内首要运用于Shell设备,如岳阳中石化壳牌煤气化有限公司、中石化湖北分公司、云南沾化责任有限公司、我国神华煤制油有限公司、神华宁煤、河南开祥化工有限公司、河南龙宇煤化工有限公司等单位。