蔣芹

摘 要 煤化工行業(yè)，特別是干粉氣化技術(shù)領(lǐng)域，干粉氣化爐氣化技術(shù)的最重要的一個影響因素就是其煤粉給料系統(tǒng)的穩(wěn)定可控，而了解氣固兩相流的特性對于煤粉輸送的設(shè)計與運行操作有著至關(guān)重要的意義，其中，固體粉體輸送流量監(jiān)測作為運行的判斷依據(jù)起著重要的作用。故了解固體流量計在該領(lǐng)域的應(yīng)用情況尤為重要，本文就是介紹固體質(zhì)量流量計在粉煤灰輸送系統(tǒng)中的測試情況。

關(guān)鍵詞 低壓稀相氣力輸送;固體流量計;粉煤灰;氣固兩相流

1固體流量計應(yīng)用裝置工藝介紹

在1臺10kNm3/h的干煤粉氣化系統(tǒng)工業(yè)裝置上進行測試，其工藝流程如下：

煤粉開始儲存在煤粉倉中，在常壓狀態(tài)下料到鎖斗中去，由鎖斗加壓（0.3～0.5MPag）進料到給料罐中，在給料罐中利用罐壓（0.3～0.5MPag）經(jīng)過流化加速后輸送至煤粉倉（常壓），輸送量由角閥調(diào)節(jié)，輸送管道上安裝設(shè)置有固體質(zhì)量流量：先后測試了電容式固體流量計、靜電式固體流量計、核輻射流量計。

其系統(tǒng)工藝流程簡圖如下：

輸送粉料：分別測試了粉煤灰和煤粉。

粉煤灰來自循環(huán)流化床床副產(chǎn)的粉煤灰，其粒徑200目左右，堆積密度為350kg/m3，其特性是灰分高、固定碳含量高（以單質(zhì)碳的形式存在）、揮發(fā)份低、導(dǎo)電性強;煤粉由原煤磨制而成，不導(dǎo)電，粒徑200目，堆積密度為650kg/m3。詳細(xì)工業(yè)分析如下：

2固體流量計應(yīng)用測試過程

在保持相同的工藝運行狀況的前提下，通過調(diào)節(jié)角閥的開度（或者保持開度觀察流量計測量曲線的波動情況），觀察固體流量計的顯示速度與濃度的線形變化與實際輸送量相對照是否正確。分別測試了如下工況：

3固體流量計應(yīng)用數(shù)據(jù)收集與分析

3.1 靜電式質(zhì)量流量計的應(yīng)用測試

靜電式固體質(zhì)量流量計采用粉煤顆粒流動摩擦產(chǎn)生靜電的原理來測量流體的速度，因為粉煤灰導(dǎo)電性強（做了粉煤灰的導(dǎo)電性檢測），造成靜電測量無法測量。而煤粉可以測量，煤粉測量結(jié)果如下（經(jīng)過多次測試，選擇較為普遍的變化曲線）：

圖2可以看出，隨著調(diào)節(jié)角閥的開度增加，煤粉氣力輸送速度有略微降低的趨勢，但是速度測量失真的點較多，不能穩(wěn)定測量輸送速度，但煤粉濃度有較為明顯的線性增加的趨勢。

3.2 電容式質(zhì)量流量計的應(yīng)用測試

電容式固體質(zhì)量流量計的測量原理是將電容極板安裝在流動管道外，當(dāng)管道內(nèi)氣固相比例發(fā)生變化時，介電常數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)變化，從而引起電容值改變。測試粉煤灰和煤粉分別輸送時的情況如下：

圖3為粉煤輸送時每12min鐘遞增調(diào)整一次角閥開度（30%、45%、60%、75、90%），結(jié)果顯示電容式流量計測量的煤粉輸送濃度呈線性增加趨勢，速度有略微下降的趨勢，但測量不平穩(wěn);圖4為粉煤灰在正常運行時（不做調(diào)整），電容式固體流量計測量輸送濃度與速度的情況，圖上反映出輸送濃度波動范圍較大，且有較多的點完全失真，速度的測量失真情況更明顯。

3.3 核輻射質(zhì)量流量計的應(yīng)用測試

因為實際情況，核輻射固體流量計僅測試了粉煤灰的應(yīng)用情況。

圖5看出，隨著角閥開度的增加，粉煤灰的速度線性減小，但是濃度成線形增加，與實際情況吻合度較高，輸送量誤差在5%以內(nèi)，能夠較好地反應(yīng)運行狀況。

4結(jié)束語

在高壓濃相輸送領(lǐng)域，電容式、核輻射式固體質(zhì)量流量計有著相對較好的應(yīng)用，但是在低壓稀相的粉煤灰的輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用還存在較多的問題與不確定性，還需要進一步的研究，特別是針對性的對輸送物料特性的研究，從目前的應(yīng)用來看，低壓稀相氣力輸送的速度相對高壓濃相輸送來說，輸送速度更大，隨著輸送濃度的增加速度有線性降低的趨勢，核輻射式固體流量計在測試過程中較好地反映了物料輸送的狀況，電容式固體質(zhì)量流量計能夠勉強測量煤粉輸送，但在粉煤灰的輸送測量上則變現(xiàn)較差，而靜電式的固體流量計還需要進一步的研究，以滿足在粉煤灰輸送中的應(yīng)用。

參考文獻

[1] 郭云舟，郭曉鐳，郭為國.固體質(zhì)量流量計在密相氣力輸送中的應(yīng)用[J].自動化儀表，2007，28（6） ： 17-18.

[2] 張洪，李昌禧.一種氣固質(zhì)量流量檢測方法的實驗研究[J].華中科技大學(xué)學(xué)報， 2002，10（10）：75-77.

[3] 趙會芝.濃相固體流量計在氣力輸送中的應(yīng)用[J].石油化工自動化 2010（1）：65-66.