水(shuǐ)煤漿(jiāng)鍋爐(lú)熱工(gōng)儀表選型及使用注意事項
1 水煤漿及水煤(méi)漿(jiāng)鍋爐
水煤(méi)漿是20世紀70年代興起的新型煤基液體燃料,由65%的(de)煤(méi)、34%的水和1%的化學添加劑,經過一定的(de)工藝流程加(jiā)工而成,其灰(huī)分含(hán)硫量低,燃燒時火(huǒ)焰中心溫度較低(dī),燃燒效率高,煙塵、SO2及NOX排放量都(dōu)低於常規燃油和(hé)燃煤。其水煤漿鍋爐擁有節能、環保和燃燒效率高等優點,其運行負荷可調節範圍廣,適應工業(yè)園區(qū)內用戶負荷變化頻率(lǜ)快和幅度大的特點,其基本係統流程如(rú)圖1所示。水煤漿燃料在條件允許的情況(kuàng)下可以自行製備,也可以(yǐ)同粉煤灰等材采用罐裝密閉運輸(shū)方式(shì)、無揚塵汙染。
2 水煤漿鍋爐熱工儀表
隨著國內外技術的發展DCS係統的(de)應用(yòng)和普及(jí)越來越廣泛,水煤漿由(yóu)早期的供熱和(hé)供水的(de)工業鍋爐也逐漸往電站鍋爐方(fāng)向發展,自(zì)動化運行水(shuǐ)平大幅度提高。作為水煤(méi)漿鍋爐集散控製的基礎,熱(rè)工儀表的穩定性和準確性尤為重要。由於水煤漿本身易沉澱和凝固的(de)特點,燃料本身攜帶水分較多,在燃燒過程中勢必容易形成較大濕度,水煤漿(jiāng)儲存、運輸和燃燒以及煙氣排放的所有通道都會存在堵塞、積灰等嚴重影響測(cè)量準確性(xìng)的弊端,因此本文將主要針對上述問題進行分析。
水煤漿鍋爐屬於工業鍋爐(lú),相對於電站鍋爐而言,工業鍋爐投入少、環(huán)境差,所以在選用儀(yí)表的時候需要盡可能的選取性價比(bǐ)高、能適(shì)應惡劣環境的儀表。
3 典型儀表選(xuǎn)型及注意事(shì)項
3.1 溫(wēn)度儀表
3.1.1 煙道溫度儀表。水煤漿鍋爐在正常燃燒時,空(kōng)預(yù)器和省煤器的溫度均低於300℃,工業銅熱電阻(zǔ)廣泛用於測量-50℃~150℃範圍內的溫度,工業鉑熱電阻廣泛用於(yú)測量-200℃~550℃範圍內的溫度,所以選用鉑熱電阻較為(wéi)合適。在選用溫度儀表時,還需注意儀表的長度,因為熱電阻長度選用不當,導致溫度明顯失準,影響操作人員對運行狀態的判斷,不利於鍋爐長期穩定運行(háng)。
3.1.2 水煤漿鍋爐爐膛溫(wēn)度。水煤漿鍋爐在正常(cháng)燃燒時,前(qián)爐膛溫(wēn)度(dù)達到1070℃以上,後爐膛溫度達(dá)到650℃以(yǐ)上,根據(jù)熱電阻與熱電(diàn)偶的特性,水(shuǐ)煤漿鍋爐在(zài)前、後爐膛溫度的測量元件選用鉑銠30-鉑銠6(B分(fèn)度)熱電偶較為合適。
3.1.3 運行(háng)期間(jiān)儀表的清理。水煤漿鍋爐在燃燒時會在爐膛內(nèi)產生大量的煙塵,部分煙(yān)塵會依附(fù)到熱電偶上,長此以往,熱電偶上會(huì)有厚厚的一層灰,從而導致測(cè)量溫度偏小,影響運行人(rén)員判斷。在調試和運行的過程中,運行人員需每天對爐膛溫度的熱電偶進行一(yī)次清灰處理,清理步驟是:(1)解(jiě)除爐膛溫度保護;(2)取出熱電偶;(3)用隔溫手套將熱電偶上的灰塵抹(mò)去;(4)恢複溫度保護。
3.2 流量儀表
水煤漿因為是水、煤粉(fěn)、其他添(tiān)加劑的混合物,若選用超聲波流量(liàng)計,則水煤漿會經常粘貼在測量頭上。若選用孔板流量計或渦街流(liú)量計,長期運行之後,水煤漿容易堵住孔板流量計(jì)小孔,對於渦(wō)街流量計,由於水(shuǐ)煤漿的粘連,會(huì)使(shǐ)得蝸杆變粗,從而影響測量。
電磁流量計不易阻塞,適用於測量如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和汙水等。所(suǒ)測流量不受(shòu)流體溫(wēn)度、壓力、密度(dù)、電導率和粘度(dù)變化的影響。在測量水煤漿流量(liàng)時,選用電磁流量計較為(wéi)合適。選用(yòng)電磁流量計時需要按照相應的設計規範和儀表使用說明(míng)預留合(hé)適的(de)上下遊直管段,以滿(mǎn)足其正常測量(liàng)需求。
3.3 漿(jiāng)罐液位儀(yí)表
2015年夏季,筆者曾和同事做過一個(gè)試驗,將剛運輸到廠的水煤漿進行取(qǔ)樣,裝到燒瓶內(nèi),第二天早上(shàng)的時候發現水煤漿(jiāng)已經凝結成塊,所以在選擇煤漿液位儀表的時候尤其需要注意到這個問題。水煤漿運輸到場(chǎng)後儲存在儲漿(jiāng)罐中,每隔一段時(shí)間,運行人員就通過曝氣的(de)方法使得(dé)儲漿(jiāng)罐中的水煤漿攪動,防止長時(shí)間的(de)靜止導致(zhì)水煤漿凝結成塊。日(rì)用漿(jiāng)罐中的水煤漿通過攪拌器的攪(jiǎo)拌防止(zhǐ)凝結。對於漿罐液位儀(yí)表的選擇(zé)首先要考慮的問題就(jiù)是水煤漿在導壓(yā)管中凝結。對於這種情況(kuàng),選用隔膜(mó)式壓力變(biàn)送(sòng)器,並且可直接通過法蘭式連接漿罐,而不必使用導壓(yā)管,這樣可避免由於水煤漿的凝結導致無法測量。
將法蘭膜盒密封部件安裝到過程法蘭上之前,需要按照下列順序先安(ān)裝聚四(sì)氟乙烯膜片:(1)將法蘭膜盒密封部的膜片麵向上旋轉;(2)在(zài)膜片表麵及密封墊圈(quān)接觸麵上塗上(shàng)氟(fú)油。此時,注意不要碰傷膜片,不要讓膜片變形(xíng);(3)把聚四氟乙(yǐ)烯膜片嵌入隔膜片及密封墊圈接觸麵上;(4)裝完後,需(xū)要檢(jiǎn)查(chá)隔離膜片與聚四氟乙烯膜片之間是否有殘留空氣,如果有空氣殘留,則會影響到精度,因此(cǐ)如有殘留空氣(qì),應(yīng)用手指從膜片中心部向外擠壓以(yǐ)除去殘留空氣;(5)在裝好聚四氟乙烯膜片的法蘭膜合密封部上(shàng)貼好密封墊圈(quān),再安裝到過程法蘭(lán)上。
在安裝時,需(xū)要注意變送(sòng)器的高低壓側(cè),漿罐屬於開放罐,低壓側接(jiē)口L應向大氣開放。
3.4 水煤漿管道壓力儀(yí)表
水煤漿在管道中進行輸送的時候需要實時監測管道的壓力,防止因為管道堵塞導(dǎo)致泵損壞。水煤漿在管道內輸送時會產生震動,此外,水煤漿屬於可(kě)燃物,所以在選擇儀表(biǎo)時,還(hái)需注意儀表的防震性和防(fáng)爆(bào)性。水煤漿易凝結,結合以上特點,在選擇壓力表、壓力(lì)變送器的(de)時候(hòu)尤其需要注意。
根(gēn)據水煤漿的這一特點,在選擇壓力變送器(qì)時是選擇法蘭(lán)安裝式的,有利於拆卸,另外還需選擇耐振動,防爆型的,確保儀表經久耐用。
對於就地顯示壓力(lì)表,也(yě)需要選擇隔膜式的壓力表,隔膜式壓力表主要應用於石油化(huà)工(gōng)、製堿、化纖、製藥、食品等工藝流程中,它是由通用型壓力(lì)表與連(lián)接體和隔膜隔離器組成(chéng),在測量介質是強腐蝕、高溫、高粘度、易結晶、易凝固、有固體浮遊(yóu)物的情況下使用。
某水煤漿鍋爐廠原本在管道上使用的是不鏽鋼壓(yā)力表,在次進行漿液輸送後未及時進行水衝洗,第二(èr)天卸漿(jiāng)時,因為前殘餘的煤漿已經凝(níng)結,壓力表導管(guǎn)堵塞,未能實時(shí)監測到壓(yā)力,卸漿時導致卸漿泵電機溫度過高,無法卸漿。
對於管道內的煤漿是靜(jìng)止的,在每次輸(shū)送(sòng)結(jié)束後,都必須要(yào)進行水衝洗,待排(pái)出的水是清(qīng)水時方可。
4 結語
熱工儀表在日常的生產中扮演著非常(cháng)重要的角色,沒有儀(yí)表的監控,運行人(rén)員無法實時掌握水煤漿係統儲存、輸送和燃燒的(de)真實情(qíng)況以(yǐ)進行合適的幹預(yù),機組的安全穩定運行也就無法得(dé)到有效保證。在(zài)特定條件下進行儀表選型,必須熟悉儀(yí)表(biǎo)的性能以及其優缺點,仔細分析,將不同類型的儀表做比較,充分考慮實際應用中可能存(cún)在的問題,選擇為適合使用環境的儀表。