摘要：水煤漿是(shì)由60%～70%具有一定粒(li)度級配的煤粉(fen)和30%～40%的👄水及一定(dìng)💯量添加劑組成(cheng)的混合物。由于(yu)分散劑和穩定(ding)劑等添加劑的(de)作用，使水煤漿(jiāng)成爲一種具有(yǒu)👉較好流動性和(he)穩定性的均勻(yun)的液固兩相流(liú)，屬于非牛頓流(liú)體中的賓漢塑(su)性流體，俗稱漿(jiāng)液。由于受參比(bǐ)流動條件（充分(fèn)發展的速度分(fèn)布、牛頓流體、均(jun1)🛀🏻勻單相流體、穩(wěn)定流等)的限制(zhi)，絕大多數推理(lǐ)🙇♀️式流量計都不(bú)适于這種流體(ti)的流量。
水煤漿(jiang)是由60%～70%具有一定(ding)粒度級配的煤(mei)粉和30%～40%的水及📧一(yī)定量📱添加劑組(zǔ)成的混合物。由(yóu)于分散劑和穩(wen)定👌劑等添加劑(jì)的作用，使水煤(mei)漿成爲一種具(ju)有較好流動性(xìng)和穩定性的均(jun)勻的液固兩相(xiang)流，屬于非牛🔱頓(dùn)流體中的賓漢(han)塑性流體，俗稱(cheng)漿液。由㊙️于受參(cān)比流動條件（充(chong)分發展的速💁度(du)分布、牛頓☁️流體(ti)、均勻單😄相流體(ti)、穩定流等)的限(xian)制，絕大多數推(tui)理式流量計都(dou)不适于這種流(liu)體的流量測量(liang)。
水煤漿電磁流(liu)量計
與其它流(liú)量計相比顯著(zhe)的特點是：電磁(ci)流量計的原理(lǐ)💘是利用法拉第(dì)電磁感應定律(lü)，直接測量的是(shì)管道橫截面内(nèi)的面👌平均😄流速(sù)，因此，測量不受(shòu)流體密度、粘度(du)、溫度📞、壓力、電導(dao)率和雷諾數變(bian)化的影響；沒有(yǒu)阻流件，幾乎沒(méi)有壓力損失，也(yě)不會在高流速(sù)👣情況下因阻流(liu)件而産生氣蝕(shi)，不但極✔️易造成(chéng)儀表♈的測量誤(wù)差，嚴重時還會(hui)瞬間造成儀表(biao)損壞。因此，近年(nian)來電磁流量計(ji)在水煤漿測量(liàng)中得以廣泛應(yīng)用。
應當特别指(zhi)出的是，由于不(bu)同漿液的流變(biàn)學性質、化學性(xìng)質和⛷️脈動流情(qíng)況的不同，對電(dian)磁流量傳感器(qì)的材料、結構✨和(he)對電磁流量轉(zhuan)換的信号處理(li)能力的要求也(ye)不盡相同。如果(guǒ)選型或使用不(bú)當就會出現各(ge)種問題。
1電磁流(liu)量計（以下有時(shi)簡稱“儀表”）在水(shuǐ)煤漿流量測量(liang)📱中💯的常💋見問題(ti)、産生原因和解(jie)決方法
電磁流(liú)量計在水煤漿(jiang)的流量測量中(zhong)，最常見的問✂️題(ti)是儀表❗的流量(liàng)顯示不穩定，其(qi)主要原因是：
1.1隔(gé)膜泵産生的脈(mò)動流及解決方(fāng)法
水煤漿向氣(qì)化爐輸送時的(de)重要要求是流(liú)量的适度和穩(wen)🌍定‼️，以保證水煤(mei)漿的氣化率。例(lì)如，根據“德士古(gu)”氣⛹🏻♀️化爐🈲的工藝(yì)要求，水❌煤漿在(zai)噴嘴處的壓力(lì)需達到6～9.6MPa以後甚(shen)至更高。所以，目(mu)前水煤漿都是(shì)用隔膜泵，通過(guo)活🥵塞的沖程加(jia)壓進行輸送，隻(zhī)要🌏使用活塞🌍隔(gé)膜泵，打出的流(liú)體就必然會産(chan)生脈🤩動，即使在(zài)滿負荷高頻率(lü)運🤩行的情況下(xià)，加壓打出的流(liu)體✂️的脈🏃🏻♂️動波動(dòng)量也相當✉️大，一(yi)般在6%～15%。可以根據(jù)具體管線條件(jian)，用以下方法（單(dān)用🌍或混用）滿足(zu)氣化爐✍️對水煤(méi)漿流量及速度(du)分布的要求。
（1）最(zuì)好的方法是保(bao)證儀表上遊必(bì)要的管段長度(dù)，在考慮按照電(diàn)磁流量計的具(ju)體安裝要求選(xuǎn)擇安裝位置。
（2）在(zài)工藝管道的适(shi)當部位擴徑後(hou)加适用的流動(dong)調整器，可減少(shao)上述直管段長(zhang)度至，但會産生(shēng)一定的壓力損(sǔn)失。
（3）用多隔膜（目(mu)前最多爲三腔(qiang)）活塞泵替代單(dan)腔活塞泵，以增(zēng)‼️加👈脈動頻率，減(jian)小脈動幅度。但(dàn)是，若多隔膜活(huó)塞泵中的某 一(yi)個🐕工作腔出現(xiàn)故障，就會加大(dà)流體的脈動量(liàng)，而且每一個工(gōng)作腔的工作狀(zhuàng)态不能在中央(yāng)控制室進行監(jian)控，隻能反映在(zài)儀表的瞬時🙇🏻流(liu)量顯示及輸出(chu)信号的波動上(shang)，要及時檢查泵(beng)的🤞工作情況，發(fa)現異議後應及(jí)時排除。
另外，在(zài)水煤漿制備及(jí)普通燃燒鍋爐(lú)的加壓輸送🔆環(huán)節采💘用🍉的是“螺(luo)杆泵”，它在不同(tóng)轉速下所産生(sheng)的脈動❗流的波(bo)動量很小，一般(ban)不會影響儀表(biǎo)對流量的測量(liang)和控制。
1.2極化現(xiàn)象的幹擾及電(diàn)磁流量計的選(xuǎn)用
在水煤漿等(děng)液固兩相流的(de)流量測量中，當(dang)固體顆粒和纖(xian)維擦過電極表(biao)面時，與電極表(biao)面的接觸電化(huà)學電勢（即極化(hua)電壓）突然變化(huà)，造成從傳感器(qi)輸🔞出的電極檢(jiǎn)測信号出現尖(jiān)脈沖狀的漿液(ye)噪聲幹擾，造成(chéng)流量顯示和🙇🏻輸(shu)出信号的波動(dong)，波動量的大小(xiǎo)與傳感器🤟的勵(li)磁電流頻率成(cheng)1/f的頻譜特性關(guān)系。而金屬顆粒(lì)💛對電極的摩擦(cā)會🌏産生嚴重的(de)瞬間尖脈沖幹(gàn)擾✨。
1.3水煤漿中摻(chān)雜金屬物質及(ji)鐵磁性物質産(chǎn)生的幹擾和解(jie)決方法
1.3.1金屬物(wu)質的來源
（1）原煤(mei)本身含有金屬(shu)物質成分；
（2）開采(cai)過程：在煤炭的(de)開采過程中難(nan)免與采掘設備(bei)摩擦📐、碰撞摻入(ru)各種金屬殘屑(xie)；
（3）制漿過程：原煤(méi)通過輸送帶送(song)至棒磨機或球(qiu)磨機與造紙廢(fèi)液、甲醇廢液等(děng)添加劑混合進(jìn)行研磨，制成煤(mei)粉含量爲60%～70%、密度(du)爲1250～1286kg/m3、動力粘度爲(wèi)700～3000cP的水煤漿。在水(shuǐ)☔煤漿的磨制過(guo)程中，也會摻入(rù)🚩與球磨❌機墨棒(bang)碰撞磨落的金(jīn)屬顆粒；
（4）内管壁(bì)氧化：水煤漿向(xiàng)氣化爐（或燃燒(shāo)爐）的輸送管道(dao)一般采用20号鋼(gang)，在停機期間，内(nèi)管壁會産生氧(yǎng)化層-鐵🔴鏽，當再(zai)次開機時，由于(yú)水煤漿對管道(dào)内壁的摩擦作(zuo)🔅用使氧化層磨(mó)落爲氧📧化鐵屑(xie)混入水煤漿中(zhong)。
（5）其它原因。水煤(mei)漿中摻雜的這(zhè)些金屬顆粒不(bú)但會🌍産生上述(shu)嚴🌈重的瞬間尖(jiān)脈沖幹擾，還會(hui)造成活塞泵及(ji)其它設備的磨(mo)損。更爲嚴重的(de)是，其中的鐵磁(cí)性物質會對儀(yí)表産生更加嚴(yán)重的幹擾。
1.3.2鐵磁(cí)性物質産生的(de)幹擾
電磁流量(liàng)計工作時，傳感(gan)器測量管内産(chǎn)生的磁場會使(shi)金屬顆粒中的(de)鐵磁性物質磁(cí)化，單獨或與污(wū)垢及其它金屬(shǔ)成分混合貼附(fu)在傳感器電極(jí)及周圍的襯裏(li)上，影響電磁流(liú)量計工作磁場(chang)的穩定。金屬成(cheng)分會使兩電極(jí)間的絕緣電阻(zǔ)發生變化，絕緣(yuan)電阻減小則信(xìn)号減弱；若金屬(shu)物質導通兩個(gè)電極就會産生(shēng)短路而沒有信(xìn)号；當吸附在電(dian)極和襯裏🔆上的(de)鐵磁性物質✉️被(bèi)流體沖刷脫落(luo)時，又會使極化(hua)電壓突然減少(shao)，造成儀表顯示(shì)的突然波動；若(ruo)鐵磁性物質及(ji)🔞其它金屬物質(zhi)摻雜🏃🏻♂️在流體中(zhong)，則會使磁場增(zeng)強信号增大。
1.3.3解(jie)決方法
（1）最好在(zài)水煤漿制做的(de)末道工序進行(hang)磁過濾；
（2）最好采(cǎi)用不鏽鋼輸送(sòng)管道；
（3）根據具體(tǐ)情況定期或不(bú)定期的對電磁(ci)流量傳感器進(jin)行檢😘查清理；
（4）選(xuan)用适合的原煤(mei)或水煤漿。
1.4絕緣(yuan)性沉積結垢對(dui)測量的影響及(jí)解決方法
若絕(jue)緣性沉積結垢(gou)覆蓋電極表面(mian)，則測量信号會(huì)被斷路。可根據(ju)具體情況定期(qi)或不定期的對(dui)電極表面🔞進行(háng)檢查清理💘。
1.5氣泡(pào)對測量的影響(xiang)及解決方法
水(shuǐ)煤漿中若含有(you)氣泡會對測量(liàng)造成影響，嚴重(zhòng)的還會造📧成空(kong)⛷️管報警，促使4～20mA信(xin)号回零。
長期實(shí)用表明，E-Mag漿液型(xing)電磁流量計具(jù)有解決這一問(wèn)題的明顯🌐優勢(shì)，它具有以下特(te)點：
（1）E-Mag漿液型電磁(ci)流量計的SMART（智能(neng)）轉換器采用專(zhuān)有的漿液型E-MagMaster電(diàn)磁流量計校驗(yàn)設置數據軟件(jian)；采用新穎的🌐勵(lì)磁方式，功耗低(di)，零點穩定，精度(dù)高，反應速度快(kuài)；具❄️有自檢和自(zì)診斷功能；流量(liang)範✔️圍可達1500：1；采用(yong)SMT（表面安裝）技術(shu)等優點。
（2）新穎的(de)勵磁方式：高頻(pin)勵磁具有很強(qiáng)的抑制“漿液噪(zào)聲”的能力，低頻(pín)勵磁又有零點(diǎn)穩定等優點。因(yin)此，E-Mag漿液型電磁(cí)流量計能夠有(you)效地解決在測(cè)量水煤漿等導(dǎo)電性液固兩相(xiang)流中造成的瞬(shun)時流量顯示✔️及(jí)輸出信号波動(dòng)的問題。
（3）檢測電(dian)極采用不鏽鋼(gāng)塗覆碳化鎢。該(gāi)材質即耐磨又(you)能解決“電化學(xue)幹擾噪聲”造成(chéng)的流量信号波(bō)動問題。對于工(gong)作壓力小于4MPa的(de)電極結構采用(yong)内插式，對于工(gong)作壓力大于4MPa的(de)電極結構采用(yòng)外插式。
（4）襯裏采(cǎi)用耐磨的聚氨(an)脂材料并經過(guo)特殊工藝處理(li)成型。
（5）采用進/出(chū)口保護法蘭：流(liú)量計本體法蘭(lan)和工藝管道法(fǎ)蘭安裝夾緊後(hòu)，水煤漿對聚氨(ān)脂襯裏在流量(liang)🥰計本體法蘭外(wài)密封面上“翻邊(bian)拐角”處的變形(xing)部分❤️産生磨損(sun)，10～20天聚氨脂襯裏(li)将逐🐉步撕裂脫(tuo)落造成傳感器(qi)報廢。而采用在(zai)流量計本體法(fǎ)蘭内安裝特殊(shū)結構的進/出口(kǒu)保護法蘭的方(fang)法就能完全解(jie)決這一問題。
（6）傳(chuán)感器内壁采取(qu)燕尾槽結構設(she)計，以避免氣化(hua)爐停車後形成(chéng)的負壓造成襯(chèn)裏鼓泡甚至撕(si)裂。
（7）傳感器經多(duō)次打壓檢查電(diàn)極絕緣強度。
（8）根(gēn)據氣化爐的工(gōng)藝特點采取三(san)台電磁流量計(ji)配組🥵串聯校驗(yàn)。以保證其精度(dù)的一緻性。
需要(yao)說明的是，流量(liàng)是否穩定是由(yóu)儀表顯示的，儀(yí)👅表顯💋示🏃♂️的流量(liàng)不穩定除上述(shu)原因外，時間常(chang)數的設定隻是(shì)一個♌非實質性(xìng)原因。電磁流量(liàng)計的時間常數(shù)可在1~100秒的範圍(wei)内分段設🧑🏽🤝🧑🏻定，時(shi)間常數設定的(de)越短，儀表對流(liu)體的脈動就越(yuè)🍓敏感，隻要🚩流體(tǐ)的脈動量能夠(gou)滿足氣化爐工(gōng)藝條件的要✏️求(qiú)，就可以把🤩儀表(biao)的時間常數設(shè)定在适當範圍(wei)，消除或減少脈(mò)動顯示，以便進(jin)行脈動變化的(de)監測。
2E-mag漿液型電(dian)磁流量計在水(shui)煤漿行業的應(ying)用
2.1安裝要求
嚴(yan)格按照電磁流(liú)量計使用說明(ming)書中的要求安(an)裝🤩，并且盡可能(neng)地将三台電磁(ci)流量計安裝在(zài)氣化爐頂部。
2.2使(shǐ)用建議
（1）在單機(ji)試車階段不要(yào)對電磁流量計(jì)送電，先用水煤(méi)漿對☀️管🆚道内壁(bì)進行循環磨擦(ca)除鏽，否則鐵鏽(xiu)會被傳感器💘内(nei)壁的磁🔆場吸附(fu)在電極附近，對(duì)電極形成極化(hua)電壓幹擾而造(zào)成流量計的波(bo)動。氣化爐停車(chē)後先将電磁流(liú)量計停電，然後(hòu)再清洗管道，避(bì)免因通電使傳(chuán)感器内形成磁(ci)場，使吸附在電(dian)極附近📧的鐵磁(cí)性物⚽質不能被(bèi)沖洗幹淨。
（2）若多(duo)隔膜活塞泵的(de)某一個工作腔(qiāng)出現異常，流量(liang)值⛱️的⭐變化可能(neng)不大，但流體脈(mo)動的波動量會(hui)加大✌️。應及時監(jiān)視活塞泵每一(yī)個工作腔壓力(lì)表的指示是否(fou)均衡，并及時進(jin)行故障排除。
（3）若(ruò)水煤漿中所含(han)的大金屬顆粒(lì)或氣泡摩擦、碰(peng)撞電極而産生(shēng)🔞的瞬間尖脈沖(chong)幹擾頻繁出現(xian)時，應檢查水煤(méi)漿的質量。
（4）由于(yú)傳感器襯裏受(shou)适用溫度的限(xiàn)制，不能用蒸汽(qi)沖洗水煤漿管(guan)線。
2.3流量計的參(can)數設定
當電磁(cí)流量傳感器不(bu)能按照安裝條(tiao)件安裝使用✏️時(shí)，可以調整流量(liang)計的時間常數(shù)，以犧牲靈敏度(dù)爲代價🏃🏻彌補脈(mo)動流造成的波(bo)動，建議阻尼時(shí)間調整不要超(chao)過30秒，以5～15秒爲佳(jia)。
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