浆液型电磁流量计在煤化工水煤浆行业的研究应用

　　1990年山东鲁南化肥厂在中国第一家成功引进了“德士古”型气化炉制煤气技术，随之“对置式四喷嘴新型气化炉制煤气技术”、“鲁奇BGL气化炉制煤气技术”、“西门子GSP气化炉制煤气技术”、“GE高压气化炉制煤气技术”等气化炉制煤气技术很快在中国得到了突飞猛进的发展，而所有的气化炉制煤气工艺控制的核心技术是对经过磨煤机磨化筛选、煤浆泵加压后的水煤浆流量与工艺氧流量比科学、准确监控。

　　目前，工艺氧流量测量技术已经足够成熟。但是，新型的煤化工工艺和恶劣多变的现场条件，导致特殊工况的水煤浆介质流量监测不稳定性始终困惑着各个煤化工企业与流量计厂家。这样，攻克煤化工水煤浆流量监测的技术难题就成了众多流量计厂家和维护单位一直奋斗和追求攻克的研究方向。

　　经众多流量计厂家和煤化工企业共同开发、研究、筛选和应用，一致总结出，到目前为止，速度式测量原理的“浆液型电磁流量计”是测量煤化工水煤浆流量的最佳首选流量计。

　　但是在电磁流量计实际使用过程中存在着工频干扰嘈声、流体介质特性产生的电化学干扰嘈声、供电电源性等干扰，造成了相应的水煤浆计量难。

　　1 从检修、调试角度分析煤化工行业水煤浆的计量难点

　　1.1 水煤浆成分复杂导致计量相关设备易损坏造成了计量难

　　因煤炭在采掘过程中含有铁丝、铜丝等金属，通过皮带输送到棒磨机或球磨机里，和造纸废液、甲醇废水等添加剂进行研磨，生成含量为60%~70%、操作密度为1250~1286kg/m3、动力粘度为700~3000cp的水煤浆。棒磨机或球磨机在研磨煤炭碰撞会进一步脱落部分金属颗粒，后续设备不可能完全过滤、去除水煤浆中含有金属颗粒，计量过程中的冲击和磨损容易造成加压泵及其他计量主辅设备的易损坏。

　　1.2 水煤浆介质的特性造成的计量难

　　在测量水煤浆、泥浆等液、固两相混合导电性介质流量时，在固体颗粒或者纤维介质擦过电极表面时，电级表面的接触电化学电势突然变化，造成从传感器输出的电极检测信号出现尖脉冲浆液(干扰)噪声，它将造成显示和信号输出波动，波动量大小与传感器的励磁电流频率1/f的频谱特性关系。金属颗粒的摩擦会产生更加严重的瞬间尖脉冲干扰，最终造成电磁流量信号所受干扰严重而导致测量不稳定。

　　1.3 加压泵方面造成的计量难

　　加压泵工作时存在脉动流是必然的。在水煤浆制造及普通锅炉燃烧的加压环节基本上采用“螺杆泵”，因其结构及工作方式在不同的转速下脉动流的波动量很小(波动量一般在0.5%~5%)，一般情况下不影响计量和控制应用。而“德士古”气化炉因其工艺要求，水煤浆喷嘴需要加压泵将水煤浆加压至6~9.6Mpa才能达到最佳的雾化效果，今后甚至更高，所以采用“活塞泵”或“隔膜泵”，因其工作原理及结构即使在满负荷工作的情况下加压打出液体的脉动流的波动量很大(波动量一般在6%~15%)，煤浆泵在长期工作后若某一个工作腔出现问题，会进一步加大其脉动量，而且每一个工作腔的工作状态不能在中央控制室进行监控，只能反映在流量计的瞬时显示及信号输出波动上。