［摘要(yào)］石化有限公司(sī)1.5MPa多噴嘴水煤漿(jiāng)氣化裝置煤漿(jiang)泵出口煤漿管(guan)線上設有3塊 電(dian)磁流量計 ，此3塊(kuai)電磁流量計三(san)選二低低值(流(liú)量)進入氣化爐(lú)安全邏輯🍓控制(zhì)系統，可觸發氣(qì)化爐安全停車(chē)。氣化爐在運行(háng)一段時間後，系(xi)統提負荷時煤(méi)漿流量計示數(shù)出⚽現周期性波(bo)動，且降負荷波(bo)動現象不會消(xiao)除，業内常通過(guo)調整煤漿流量(liang)計阻尼時🛀🏻間等(děng)予以解決，但采(cai)用📧調整煤漿流(liu)量計阻尼時間(jian)一法收效甚微(wei)。結合系🌏統的實(shí)際狀況，從煤漿(jiang)泵自身及其出(chu)口緩沖罐方面(miàn)進👈行原因💁分析(xi)與排☂️查，确認是(shi)緩沖罐🐉預充壓(yā)力過低和緩沖(chong)罐結構形式及(jí)安裝位置不适(shì)宜(導緻緩沖效(xiao)果不佳)等引起(qi)了煤漿流量計(jì)示數的波動。經(jīng)調整緩沖罐預(yù)充壓力爲低壓(ya)煤漿泵出口壓(ya)力的80%(亦即與距(ju)泵出口50m處煤漿(jiāng)管線壓力相同(tóng))後，煤漿流量計(ji) 示數不再出現(xiàn)波動。
　　石化有限(xian)公司化裝置采(cǎi)用多噴嘴對置(zhi)式水煤漿加壓(yā)氣化工藝，氣化(hua)爐操作壓力1.5MPa，投(tou)煤(焦)量850t/d(摻燒石(shí)油焦)。生産中，煤(mei)🔞漿通過煤☀️漿泵(beng)加壓後輸送到(dao)工藝⭐燒嘴，繼⛹🏻‍♀️而(er)噴入氣化爐❓内(nei)進行氣化反應(ying)。煤漿泵采用的(de)是艾⛷️默裏奇的(de)😄雙缸雙作用煤(méi)漿泵(往複式隔(ge)膜泵)，在其出口(kou)管線上設置有(you)緩沖罐📧(用于緩(huan)沖脈☎️沖能量，安(ān)裝在煤漿泵兩(liǎng)缸出口之間)，以(yǐ)減小煤漿流量(liàng)的波✏️動。氣化🔞裝(zhuāng)置使用了較多(duō)的流量測量裝(zhuang)置✌️，其中電磁流(liu)量計🈚應用較爲(wei)廣泛，煤漿泵出(chu)口管線上就設(she)有3塊電磁流量(liang)計，3塊電磁流量(liang)計三選二低低(di)值進入氣化爐(lu)安全邏輯控制(zhi)系統中，可觸發(fa)氣化爐安全停(ting)車。
　　氣化裝置運(yùn)行一段時間後(hou)，系統提負荷時(shi)煤漿流量計示(shi)數呈周期性波(bō)動，系統降至原(yuan)負荷後煤漿流(liú)量計示數波動(dong)現象仍不能消(xiāo)除，可能觸發氣(qi)化🈲爐停車，嚴重(zhòng)危及氣化爐的(de)安全、穩定📱運行(háng)。通常多噴嘴氣(qi)化裝置中煤漿(jiang)流量計🎯示數出(chu)現波動時大🏃🏻‍♂️都(dou)從煤漿流量計(ji)自身方面查找(zhǎo)原因，一般通過(guò)調整煤漿流量(liàng)計的阻尼時間(jian)以及斷電沖洗(xi)煤漿流量計(随(suí)着✍️運行時間的(de)延長，電磁流量(liàng)計會吸附一些(xiē)含鐵的雜質等(děng))，波動現象即可(ke)消除，但采用調(diào)整✨煤漿流量計(jì)阻尼時間📐一法(fa)收🔴效甚微。
1煤漿(jiāng)流量計示數波(bō)動的可能原因(yin)分析
1.1煤漿泵自(zi)身可能存在的(de)問題
(1)當煤漿泵(beng)(往複式隔膜泵(beng))排出管路的阻(zǔ)力不是太大時(shí)，其容積損失主(zhu)要由閥門動作(zuo)的滞後性所緻(zhì)👨‍❤️‍👨。進口壓力、介質(zhi)🌈粘度、球閥㊙️開度(dù)以及管道内介(jiè)質流速對球閥(fa)滞後性都有影(yǐng)響。例如:若管線(xian)内有氣體，由于(yu)氣體的可壓縮(suō)性，會導緻球閥(fá)動作滞後且開(kāi)啓角度增大;單(dān)向閥在開啓後(hou)不能回複到原(yuan)有位置，會導緻(zhi)其出口管線内(nèi)的煤漿流量過(guo)多地倒流入将(jiang)要吸入煤漿的(de)缸體🏒;另外，球閥(fa)運行周期過長(zhǎng)時，由于磨損嚴(yan)重、閥🎯芯質量下(xia)降，會導緻球閥(fa)滞後角增大，單(dan)向閥無法運行(háng)到指定位置，導(dǎo)緻煤漿倒流，進(jìn)而影響煤漿泵(bèng)出口流量，使其(qi)呈現周期性波(bō)動。采用彈簧式(shi)球閥(煤漿泵的(de)單向閥分爲2種(zhong):一種✉️爲彈簧式(shì)球閥，一種爲球(qiú)閥。此處所謂的(de)2種球閥，實際上(shàng)爲配🍉套不同廠(chǎng)家的煤漿泵，一(yi)般菲📱魯瓦隔膜(mo)煤漿泵采用球(qiú)閥，GEHO隔膜煤漿泵(beng)采用彈簧式球(qiú)閥)，可改善球閥(fá)動作滞後的問(wèn)題。
(2)由于某種原(yuan)因導緻煤漿泵(beng)某缸打量下降(jiang)而引起煤漿流(liú)🔞量計示數波動(dòng)。首先，驅動液内(nèi)有空氣時，煤漿(jiang)泵打量會下降(jiàng);其次，煤🧑🏽‍🤝‍🧑🏻漿泵運(yùn)行一段時間後(hou)，某種原因導緻(zhì)煤漿進口管通(tōng)徑⭐縮小，吸🙇🏻入量(liang)不足，煤🎯漿泵打(da)量也會下降。例(lì)如，常見的由于(yú)煤漿的穩定✍️性(xìng)差，煤漿泵入口(kǒu)緩沖罐内煤漿(jiāng)極易沉澱，當這(zhe)些沉澱物脫落(luo)時，極易在單向(xiàng)閥處或者管道(dao)變徑處卡住，在(zai)煤漿吸入行程(chéng)時硬塊靠近變(biàn)徑處，在排出行(hang)程時硬塊遠離(lí)變☂️徑處，周而複(fu)始，使煤漿吸入(rù)量不足，進而導(dao)緻煤漿泵出口(kǒu)流量出現周期(qi)性波動。
1.2緩沖罐(guan)方面的原因
　　往(wǎng)複式隔膜泵由(you)于其活塞固有(yǒu)的運動規律會(huì)引起流量脈動(dòng)，導緻吸入、排出(chū)壓力的波動，對(dui)泵及管路系統(tong)有一定的危害(hai)。爲減小排出管(guǎn)線中流量脈動(dòng)和壓力波動，通(tōng)常都會在泵🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出(chū)口安裝緩沖罐(guan)(含蓄能器)，若緩(huan)沖罐的設計及(jí)運行方面存在(zai)一些問題，也會(hui)導緻煤漿流量(liàng)波動。具體情況(kuàng)主要有以下幾(jǐ)種。
(1)緩沖罐緩沖(chòng)空間不足，不能(néng)有效緩沖煤漿(jiāng)的脈沖能量。煤(mei)漿泵出口緩沖(chòng)罐設計方面存(cún)在一些問題，導(dao)緻系統在運行(hang)一段時✔️間後調(diao)整煤漿泵轉速(su)的過程中煤漿(jiāng)流量出現波動(dòng)。改變(降低)隔膜(mó)泵沖次不能有(you)效💜抑制流量脈(mo)動，甚至可能增(zēng)大流量脈動。
(2)緩(huǎn)沖罐壓力低而(er)緻緩沖罐緩沖(chòng)效果下降。空氣(qì)室的主要功能(neng)是衰減空氣室(shì)以後管路中液(yè)體的脈動，從而(ér)減💃小壓力波動(dong)。緩🏃🏻沖罐後管路(lu)中的流量脈動(dong)程度與隔膜泵(bèng)和空氣室結構(gòu)及物理參數有(yǒu)關。增大空氣💃室(shi)預充壓力可使(shi)流🏃‍♀️量脈動減輕(qīng)，但空氣🔱室預充(chōng)壓力值受空氣(qì)室中薄膜壽命(ming)及其承受能🌈力(li)的限制，不能取(qǔ)值過大，過高的(de)充氣壓力反而(er)會⭕加劇流量脈(mo)動。實踐表明，當(dāng)充氣壓力略低(dī)于平均工作壓(yā)力時，脈動抑制(zhì)效果較佳。一般(ban)推薦緩沖罐預(yù)充壓力爲泵出(chū)口壓力的60%～80%，工業(ye)生産中大部分(fèn)緩🏒沖罐預充壓(ya)力約♻️爲煤漿🥰泵(bèng)出口壓力的80%，各(gè)緩沖罐♈有一些(xie)差别。在煤漿泵(beng)出口壓力出現(xian)大幅波動時，調(diào)整緩沖罐壓力(li)也就成爲了一(yi)🏃‍♂️種主要手段。
(3)緩(huan)沖罐的參數對(dui)脈動衰減率的(de)影響也較大。空(kōng)氣包入💁口徑♻️管(guan)長度越長，緩沖(chòng)效果越差;入口(kou)徑管直徑越大(da)，緩沖效🔴果越差(cha)。而這2個參數也(yě)是極易被忽略(luè)的。此外，蓄能器(qì)在煤漿泵出口(kǒu)管路中位置的(de)改變可以減緩(huan)脈動，安🙇🏻裝蓄能(neng)器後泵出口至(zhi)蓄能器之間管(guǎn)路流量脈動率(lü)會增加，故蓄能(néng)器應盡量安裝(zhuang)在靠近泵出口(kǒu)位置。
2煤漿流量(liang)計示數波動原(yuán)因排查
(1)查看煤(mei)漿流量計示數(shu)波動期間氣化(hua)爐爐溫及粗煤(méi)👌氣成分，發現示(shì)數波動前後氣(qi)化爐爐溫及粗(cū)煤🙇‍♀️氣成分并沒(mei)有出現周期性(xìng)波動，由此基本(ben)上可判斷不是(shi)入爐實際煤漿(jiang)⭕流量出現了波(bō)動，這也可間🌈接(jie)排除煤漿泵隔(gé)膜破裂的可能(néng)。
(2)在煤漿流量計(ji)示數波動期間(jiān)，調整煤漿泵的(de)轉速，煤漿流🏃🏻‍♂️量(liang)計示數波動并(bìng)沒有出現明顯(xian)好轉;煤漿泵恢(hui)複至波動前的(de)轉速時，煤漿流(liú)量計示數的周(zhōu)⭕期性波動現象(xiàng)也沒有♈出現明(míng)顯好轉。同時，還(hai)對煤漿槽液位(wèi)以及煤漿泵運(yun)行沖次進行查(chá)看，發現并⭕沒有(you)規律可循。
(3)氣化(hua)裝置運行期間(jian)，現場查看煤漿(jiāng)泵出口緩沖罐(guàn)壓力，并沒有🚶‍♀️下(xià)降，且緩沖罐壓(ya)力并沒有出現(xian)大幅波動。據了(le)📞解，6.5MPa多噴嘴氣化(huà)裝置運行過程(cheng)中曾出現過煤(mei)漿泵出口緩沖(chong)罐🎯壓力下降的(de)情況，且壓力波(bo)動幅度較大，但(dàn)并沒有出現流(liú)量計示數周期(qī)性波動的現象(xiàng)。對煤漿泵出口(kou)緩沖罐壓力⚽進(jìn)行在線調整，由(yóu)于煤漿流量參(cān)與氣化裝置安(an)全聯鎖，爲确保(bǎo)🌈安全将煤漿流(liu)量👨‍❤️‍👨計聯鎖解除(chú)，但調整期間煤(mei)漿流量計示數(shu)出現了更大幅(fú)度的波動。由此(cǐ)可推斷，煤漿流(liu)量計💛示數大幅(fu)度波動的主要(yào)原因在于緩沖(chòng)罐壓力的波動(dòng)。調閱運行參數(shu)發現，煤漿流量(liàng)計示⭐數波動多(duō)發生在氣化爐(lu)操作壓力在1.20～1.35MPa的(de)區間，由此推斷(duan)，氣化爐操作壓(yā)力在某一區💞間(jian)時，由于煤漿泵(bèng)⚽出口緩沖罐壓(yā)力不合适，從而(er)引⛷️起了煤漿流(liu)量計示數出現(xiàn)波動;而且氣化(hua)爐運行壓力波(bo)動區間狹窄，隻(zhi)有0.15MPa，由此對緩沖(chong)罐的預充壓力(lì)有了更高的要(yào)🈲求。
(4)通過将煤漿(jiāng)泵出口緩沖罐(guan)的結構形式及(jí)安裝位置與新(xin)能鳳凰進行比(bi)較發現，煤漿泵(bèng)出口緩沖罐空(kong)氣💃包入🤞口徑管(guan)(指緩沖罐空氣(qi)包與煤漿泵出(chu)口連接處的圓(yuan)形管道，簡稱緩(huan)沖罐徑管)過短(duan)，且安裝位置與(yǔ)新能鳳凰有較(jiao)大的差别，新能(néng)鳳凰煤漿泵出(chu)口緩沖罐均安(an)裝在煤漿泵出(chū)口總管上，而緩(huǎn)沖罐安裝在煤(méi)漿泵兩缸出口(kou)之間。可見，由于(yú)煤漿泵出口緩(huan)沖罐徑管太短(duǎn)(幾乎沒有)而🥰直(zhi)徑過大，導緻緩(huan)沖罐緩沖效果(guo)不佳;同時，由于(yú)緩沖罐的安裝(zhuang)位置處于煤漿(jiāng)泵兩缸出口之(zhi)間，導緻靠近出(chū)口總管🙇‍♀️的那一(yi)缸的緩沖效果(guǒ)下降。簡言之，緩(huǎn)沖罐結構形式(shì)及安裝位置不(bu)适宜導緻緩沖(chong)罐緩沖效果下(xia)降，也就🈲成爲了(le)引起煤漿流量(liang)計示數出現波(bō)動的原因之一(yi)。
3調整措施
　　查閱(yuè)煤漿泵充壓記(jì)錄發現，煤漿流(liú)量計示數波動(dòng)💋時氮氣緩🏃‍♀️沖罐(guan)充壓爲1.2MPa、氣化爐(lu)壓力爲1.2MPa、煤漿泵(beng)出口壓力爲2.0MPa，即(ji)✍️煤漿流量計示(shi)👉數波動時緩沖(chong)罐壓力僅爲泵(beng)出口壓力的60%。而(er)據經驗公式，緩(huan)沖罐的預充壓(ya)力應爲煤漿泵(beng)出口壓力的80%，即(ji)當氣化爐操作(zuò)壓力在1.2MPa、煤漿泵(bèng)出口壓力爲2.0MPa時(shi)，緩沖罐的壓力(lì)應爲1.6MPa。于是，将緩(huan)沖罐預充壓力(lì)調整至1.6MPa，并利用(yong)煤漿實物标定(ding)煤漿泵［一般在(zài)氣化裝置原始(shǐ)投料或者原料(liào)煤種更🔞換後，爲(wèi)保證其安全運(yùn)行，均會對煤漿(jiang)🈲泵進行實物(煤(méi)漿)标🔴定］。調整後(hou)，在氣化爐操作(zuò)壓力爲1.2～1.3MPa時，煤漿(jiāng)流量計示數不(bú)再波動，且在煤(méi)漿泵出口壓力(lì)達到2.0MPa時，煤漿泵(beng)出口煤漿管線(xiàn)50m處遠傳壓力指(zhǐ)示爲1.6MPa，與緩沖罐(guan)預充壓力一緻(zhì)。
4結論
(1)煤漿流量(liang)波動時，改變(降(jiang)低)隔膜煤漿泵(bèng)沖次，不能對流(liu)量脈動起到抑(yi)制作用，甚至可(ke)能增大流量脈(mò)動。
(2)雙缸共用1台(tai)緩沖罐的往複(fu)式隔膜煤漿泵(beng)不可在線進♋行(háng)緩沖罐壓力調(diao)整操作(新能鳳(feng)凰煤漿泵出✏️口(kou)緩沖罐之壓❤️力(lì)可以進行在線(xian)調整)，現已作調(diao)整。
(3)當煤漿泵出(chū)口緩沖罐壓力(li)與氣化爐壓力(li)接近時，緩沖罐(guàn)的緩沖效果将(jiāng)大幅下降。
(4)煤漿(jiāng)泵出口緩沖罐(guàn)的預充壓力爲(wèi)泵出口壓力的(de)80%，或與距泵🙇‍♀️出口(kǒu)50m處煤漿管線壓(ya)力相同時，可确(que)保煤漿流🔱量計(jì)示數不波✌️動。

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