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煤粉質(zhì)量流量計(jì)的選擇與應(yīng)用

作者： 時(shí)間：2013-10-24 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
粉煤氣化是潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域里最新型的技術(shù)之一。以粉煤干法進(jìn)料，加壓連續(xù)運(yùn)行為特點(diǎn)的Shell、GSP、航天爐等是較為成熟的粉煤氣化工藝。這類工藝具有純氧氣化，密相氣力輸送粉煤，液態(tài)排渣的特點(diǎn)，其冷煤氣效率高、煤種適應(yīng)性廣、碳轉(zhuǎn)化率高、操作自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)能力大、煤氣品質(zhì)好、能滿足環(huán)保要求，具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)［1］。

粉煤氣化工藝中煤粉流量是涉及系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的重要參數(shù)，煤粉質(zhì)量流量計(jì)是關(guān)鍵儀表。目前，干煤粉密相輸送的計(jì)量大體可以分為電容式與放射線式2種，主要有賽默飛世爾公司（原美國(guó)熱電公司，主要見于Shell）、德國(guó)斯威爾SWR（見于航天爐）、德國(guó)伯托及法國(guó)EDITFLOW等。

1 固體質(zhì)量流量測(cè)量技術(shù)及產(chǎn)品

1.1 電容式

該測(cè)量技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，具有代表性的是賽默飛世爾公司和德國(guó)SWR。從本質(zhì)上講，SWR的固體流量計(jì)和賽默飛世爾公司的電容式固體質(zhì)量流量計(jì)是基于同一種技術(shù)的產(chǎn)品，在測(cè)量適用的壓力、濃度、靈敏度和精度上類似。

1.1.1 測(cè)量原理

將電容極板安裝在流動(dòng)管道外，當(dāng)管道內(nèi)氣固相比例發(fā)生變化時(shí)，介電常數(shù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，從而引起電容值改變。測(cè)量極板間電容值，再通過數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，即可得管道內(nèi)相濃度。圖1為電容極板系統(tǒng)。

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圖1 電容極板系統(tǒng)

速度傳感器由2個(gè)電容傳感器構(gòu)成，兩傳感器間距為8mm，固體顆粒依次經(jīng)過2個(gè)傳感器，理想狀態(tài)下，固體物料流動(dòng)形態(tài)經(jīng)過較短距離不發(fā)生變化，兩傳感器可捕捉到相同的物料流動(dòng)形態(tài)信號(hào)，由信號(hào)間存在的時(shí)間差即可計(jì)算固體顆粒速度［2］。

依據(jù)物質(zhì)質(zhì)量與電容的比例關(guān)系，通過測(cè)量電容變化測(cè)量物料濃度，通過交相關(guān)模型測(cè)量物料的速度（測(cè)量基礎(chǔ)仍然是電容變化），物料質(zhì)量流量計(jì)算公式為：

Q=CAVK

式中，Q為質(zhì)量流量，kg/s；C為固體質(zhì)量濃度，kg/m3；A為傳感器截面積，m2；V為平均固體流速，m/s；K為校正因子，無因次。

賽默飛世爾公司的固體質(zhì)量流量計(jì)由濃度計(jì)DC13、速度計(jì)DK13、二次儀表MT2109或MT2107（當(dāng)需要PID調(diào)節(jié)時(shí)選用）組成。

儀表處理濃度、速度信號(hào)后輸出到用戶主機(jī)，其儀表直接輸出值為濃度、速度、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量等主要參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)配置為兩路輸出。圖2為電容式固體質(zhì)量流量測(cè)量原理。

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圖2 電容式固體質(zhì)量流量測(cè)量原理

SWR的固體流量計(jì)則是將速度計(jì)與密度計(jì)整合成一個(gè)模塊，長(zhǎng)度較短（400mm左右），二次儀表相對(duì)功能較少，因此外形小巧。 電容相關(guān)文章:電容原理
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