粉煤流量計在氣流床氣化的應(yīng)用

通過電磁流量計在氣流床氣化的實際應(yīng)用，以及在使用前利用標(biāo)定罐稱重計量系統(tǒng)準(zhǔn)確標(biāo)定，并與德國進口流量比，證明了電磁流量計在高壓密相輸送工況條件下計量的可行性，同時電磁流量計在實際質(zhì)量流量的計量中具有無核輻射、操作維護簡單、反應(yīng)靈敏、數(shù)點。

氣流床煤氣化技術(shù)是潔凈煤利用的關(guān)鍵技術(shù)，其按照進料方式不同，可分為水煤漿氣化與干粉氣化。 水煤漿氣流床氣化技術(shù)相對成熟，但粉煤氣流

床氣轉(zhuǎn)化率、良好的煤種適應(yīng)性、有效氣成分高、氧耗與煤耗低等優(yōu)勢，因此粉煤氣化技術(shù)的應(yīng)用前景被看好[1]。 我國已經(jīng)引進并研發(fā)出多種粉煤

氣流床氣摸索其生產(chǎn)工藝，以提高運行周期。

目前， 已有的粉煤氣化工業(yè)裝置只實現(xiàn)了粉煤在中低壓下的加壓及穩(wěn)定密相輸送， 因而實現(xiàn)粉煤在更高壓力下加壓及密相輸送，將是一個工程難題

，其量煤粉輸送流量至關(guān)重要，關(guān)系到實驗數(shù)據(jù)的采集、分析，對實驗的準(zhǔn)確性和真實性起決定作用。

2 粉煤流量測量

煤化工工藝中，準(zhǔn)確、實時監(jiān)測個煤粉管線內(nèi)煤粉輸運狀態(tài)，對確保氣化爐各噴嘴均勻進煤，維持氣化爐反應(yīng)穩(wěn)定，避免氣化爐溫度波動， 以及確

保氣及安全具有重要意義。

電磁流量計的測量通常都是采用積算的方式進行粉煤流量實時在線測量，需要先測量出粉煤在管道內(nèi)的實時流速、密 度，由計算公式（1），實時計

算出量=流速×密度×管道橫截面積對于粉煤密度的測量， 有核射線檢測技術(shù)和非核檢測技術(shù)兩類。

兩類測量技術(shù)的精度均能滿足生產(chǎn)需求， 但是有核射線檢測儀器帶有放射源，屬 于 國 家 管 制 類 設(shè) 備，購 買、使 用、維 護、報廢處理復(fù)雜

、成本高大。 所以在滿足生產(chǎn)要求的情況下，一般采用非核檢測技術(shù)。

對于粉煤速度測量，通常有靜電測量技術(shù)、電容測量技術(shù)。靜電測量技術(shù)通過對煤粉在管道中運動時， 相互摩擦產(chǎn)生的靜電荷信號分析，來計算煤

粉的速度測量結(jié)果的穩(wěn)定性取決于靜電荷信號的大小， 及其容易受到現(xiàn)場工況的影響，如：粉煤的粒徑、溫度、濕度、運動速度等，測量結(jié)果穩(wěn)定

性差。電容測量技術(shù)是在管道壁兩側(cè)布置一對電容極板， 把煤粉看作電容極板間的電介質(zhì)， 通過分析等效的電介質(zhì)變化來分析粉煤流體信息的變化

，從而測量度。 其穩(wěn)定性比靜電測量技術(shù)稍好。

本裝置采用電磁場測量技術(shù)， 是通過在管道一側(cè)壁主動發(fā)射電磁波，電磁波穿透管道煤粉后到達另一側(cè)壁的接收器，在穿透過程中，把煤粉流態(tài)信

息攜步分析 之后，計算出粉煤的運動速度。 由于該技術(shù)主動發(fā)射能量恒定的電磁波，因此，測量結(jié)果不受現(xiàn)場工況變化的影響，測量的穩(wěn)定性非常

佳。 電磁是專門針對氣固兩相流而開發(fā)的測量儀表，該測量儀適用于密相輸送工藝，通過在測量管中產(chǎn)生一個高頻、交流、均勻的電磁場來測量固

體物料通過管道速和濃度， 從而計算出固體物料在管道中的流速（m/s）、濃 度（kg/m3）、質(zhì) 量 流 量（kg/h 或 t/h），并且輸出對應(yīng)上述測量

值的三路好立的 4～號。

高壓稱重計量系統(tǒng)主要包含高壓標(biāo)定罐和重量計量系統(tǒng)。 該高壓標(biāo)定罐主要包括進料口，出料口，底部充壓進氣口，頂部放空穩(wěn)壓口。 重量計量系

統(tǒng)采式計算整個標(biāo)定罐對應(yīng)的壓力并轉(zhuǎn)換為重量。 標(biāo)定罐所連接的管路全部采用耐高壓軟連接， 以降低硬金屬管道應(yīng)力對稱重系統(tǒng)的影響。 重量

計量系統(tǒng)包感器，選擇四點測量法，均布于標(biāo)定罐四周，測量點之間成正方形且位置上保持水平。高壓標(biāo)定罐通過底部進氣口充壓至與氣化爐相同的

壓力，然后等待接收發(fā)料罐粉煤，當(dāng)粉煤由發(fā)料罐發(fā)出，沿輸送管道通過進料口進入高壓標(biāo)定罐， 開調(diào)節(jié)閥進行放空，穩(wěn)壓高壓標(biāo)定罐壓力，保持

壓力不變，模擬發(fā)料罐向氣化爐輸送過程，當(dāng)輸送穩(wěn)定后，通過重量計量系統(tǒng)記錄標(biāo)定罐重量的變化，標(biāo)定的累積量，即為粉煤的輸送流量。 通過

高壓稱重計量系統(tǒng)修正速度和密度測量值，完成對粉煤流量計的在線標(biāo)定。

5 流量計對比

通過將電磁流量計和德國進口電容式流量計同一管線串聯(lián)安裝，然后對粉煤輸送流量曲線進行了對比。電磁流量計長時間變化趨勢與德國進持一致，

且細節(jié)變化也保持一致，響應(yīng)速度優(yōu)于德國進口流量計，能夠快速、準(zhǔn)確反映煤粉輸送情況。

6 結(jié) 論

電磁流量計，粉煤密度和速度測量均采用電磁場測量技術(shù)，屬于非核檢測技術(shù)。 通過高壓稱重計量系統(tǒng)對粉煤流量計的標(biāo)定，實現(xiàn)了粉煤高壓密相

輸送該測量技術(shù)方案是目前高壓密相輸送工藝上非常為先進的技術(shù)方案，標(biāo)定過程簡單，儀器測量性能穩(wěn)定可靠，使用、維護簡單、方便。