水煤漿是70年代興起的新型煤基液體燃料，由65%的煤、34%的水和1%的化學(xué)添加劑，經(jīng)過(guò)一定的工藝流程加工而成，是一種新型、高效、清潔的煤基燃料，是燃料家庭的新成員，它具有石油一樣的流動(dòng)性，熱值相當(dāng)于油的一半，被稱為液態(tài)煤炭產(chǎn)品。水煤漿技術(shù)包括水煤漿制備、儲(chǔ)運(yùn)、燃燒、添加劑等關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)涉及多門學(xué)科的系統(tǒng)技術(shù)，水煤漿具有燃燒效率高、污染物排放低等特點(diǎn)，其灰分及含硫量低，燃燒時(shí)火焰中心溫度較低，燃燒效率高，煙塵、SO2及**X排放量都低于燃油和燃煤。許多**基于長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略考慮，將其作為以煤代油的燃料技術(shù)進(jìn)行研究、開(kāi)發(fā)和儲(chǔ)備，且已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化使用?？捎糜陔娬惧仩t、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐代油、代氣、代煤燃燒，是當(dāng)今潔凈煤技術(shù)的重要組成部分。
發(fā)展編輯，中國(guó)的水煤漿技術(shù)優(yōu)先于國(guó)外，我國(guó)的水煤漿研究工作起步于70年代末，80年代初，于1983年5月攻關(guān)研制出了*一批水煤漿試燃燒成功，這種新能源在中國(guó)的能源戰(zhàn)略中占有非常重要的地位。
水煤漿加壓氣化工藝對(duì)煤種的適應(yīng)性較廣，可用于合成氨、電石法乙炔加工、煤焦油化工、甲醇及碳一化學(xué)和醋酸醋酐下游產(chǎn)品等領(lǐng)域，特別是用于化肥生產(chǎn)，成本低、效益高。本文主要介紹水煤漿氣化爐部分儀表設(shè)備國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用效果，如智能型防腐電磁流量計(jì)、楔形流量計(jì)、高溫?zé)崤嫉取?由于水煤漿氣化工藝自身的特點(diǎn)，決定著整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，儀表就成了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的關(guān)鍵，它必須適應(yīng)生產(chǎn)中的各種變化，并不斷改進(jìn)。水煤漿氣化爐儀表重要設(shè)備多為進(jìn)口，價(jià)格昂貴。一旦在生產(chǎn)上出了問(wèn)題，如果靠從國(guó)外購(gòu)買，經(jīng)濟(jì)上無(wú)法保證，時(shí)間上更是耽誤不起。向國(guó)外定購(gòu)一臺(tái)設(shè)備，至少需要三個(gè)月或半年時(shí)間，生產(chǎn)是等不及的。所以，逐步研究水煤漿氣化爐儀表裝備國(guó)產(chǎn)化是很有必要的。
1、國(guó)產(chǎn)智能型防腐電磁流量計(jì)測(cè)量煤漿流量的應(yīng)用
煤漿流量測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響四噴嘴對(duì)置式氣化爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也是氣化爐產(chǎn)出合成氣產(chǎn)量控制的一個(gè)關(guān)鍵因素。我公司的三臺(tái)四噴嘴對(duì)置式氣化爐煤漿管線使用的智能型防腐電磁流量計(jì)，運(yùn)行期間不同程度的出現(xiàn)流量波動(dòng)較大的現(xiàn)象，有的直接導(dǎo)致流量指示為零。儀表人員進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)煤漿管線使用的智能型防腐電磁流量計(jì)測(cè)量管道內(nèi)部襯里不同程度的出現(xiàn)鼓包、龜裂現(xiàn)象。
針對(duì)智能型防腐電磁流量計(jì)內(nèi)部襯里出現(xiàn)的這種情況，車間組織人員進(jìn)行分析，并與工藝車間、智能型防腐電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家進(jìn)行交流溝通，*終判斷導(dǎo)致此種情況產(chǎn)生的原因可能為：
1）煤漿管線未設(shè)置呼氣閥，由于煤漿泵與氣化爐煤漿管線入口高度差較大，在氣化爐開(kāi)停車過(guò)程中，管道內(nèi)容易產(chǎn)生負(fù)壓而造成鼓包、裂紋現(xiàn)象。
2）煤漿管線溫度過(guò)高，尤其是夏天煤漿管線內(nèi)部溫度可達(dá)到80℃左右，而目前智能型防腐電磁流量計(jì)內(nèi)部襯里采用的材料是聚氨酯橡膠，耐受*高流體溫度也就80℃，由于長(zhǎng)期處于溫度*限范圍處，易導(dǎo)致襯里的老化、龜裂。
3）煤漿在使用過(guò)程中夾雜有雜醇油，造成煤漿的偏酸性，智能型防腐電磁流量計(jì)內(nèi)部襯里材料為聚氨酯橡膠，耐酸、堿性能較差，長(zhǎng)期使用，易產(chǎn)生鼓包、裂紋現(xiàn)象。
根據(jù)與智能型防腐電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家交流，結(jié)合我公司現(xiàn)場(chǎng)煤漿管線智能型防腐電磁流量計(jì)的使用現(xiàn)狀以及工藝運(yùn)行指標(biāo)，決定進(jìn)行智能型防腐電磁流量計(jì)內(nèi)部襯里的改造試驗(yàn)，選擇更適合目前我公司現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況的襯里材料，通過(guò)研究比較，*終選擇了特氟隆PFA作為智能型防腐電磁流量計(jì)的內(nèi)部襯里材料。克服了由于高溫的熱膨脹、腐蝕及負(fù)壓對(duì)襯里的損壞。
由于煤漿管線智能型防腐電磁流量計(jì)數(shù)量較多，正在逐步更換原智能型防腐電磁流量計(jì)聚氨酯襯里為PFA襯里，此項(xiàng)工作還需一段時(shí)間完成。
2、國(guó)產(chǎn)楔形流量計(jì)測(cè)量灰水、黑水流量的應(yīng)用
水煤漿氣化爐裝置使用了比較多的楔形流量計(jì)，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行時(shí)間檢驗(yàn)，已有部分楔形流量計(jì)楔形塊磨損，嚴(yán)重的發(fā)生測(cè)量管磨漏現(xiàn)象。
通過(guò)對(duì)故障楔形流量計(jì)的分析，認(rèn)為解決辦法主要可以從兩方面考慮：一是，由于灰水或黑水內(nèi)夾雜的顆粒物較多，摩擦增大，而楔形流量計(jì)的楔形流量塊設(shè)計(jì)為空心，加之測(cè)量管道未噴涂耐磨材料，流體在楔形塊處遇到阻力，會(huì)加大對(duì)楔形塊和測(cè)量管路的沖刷，從而造成楔形流量計(jì)損壞，目前的解決方法是將楔形塊使用實(shí)心耐磨材料制成，同時(shí)將測(cè)量管路噴涂耐磨材料，降低流體對(duì)測(cè)量管路的沖刷。
二是，考慮進(jìn)行重新選型，由于楔形流量計(jì)存在楔形塊，在流體的流動(dòng)過(guò)程中受到阻礙，易產(chǎn)生對(duì)楔形塊及測(cè)量管路的沖刷，而考慮選用文丘里、噴嘴或智能型防腐電磁流量計(jì)，測(cè)量管路比較平緩，不會(huì)產(chǎn)生較大的流體沖刷，易延長(zhǎng)流量計(jì)的使用壽命。
3、國(guó)產(chǎn)高溫?zé)崤紲y(cè)量氣化爐爐膛溫度的應(yīng)用
自氣化爐2005年投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，氣化爐爐膛溫度一直是氣化爐投料時(shí)重要的監(jiān)控點(diǎn)，先后也選用了不同的高溫?zé)崤贾圃鞆S家，如德士古、沈陽(yáng)黎明、重慶川儀研究所、德士克、昆山優(yōu)利德等，目前正在使用的是昆山優(yōu)利德生產(chǎn)的高溫?zé)崤?，在選用質(zhì)量好的制造廠家的同時(shí)，也在安裝過(guò)程中注意方法，由開(kāi)車初期的使用壽命為一兩個(gè)星期到現(xiàn)在的至少三個(gè)月。
結(jié)合以往的使用經(jīng)驗(yàn)，高溫?zé)崤嫉氖褂脡勖环矫媾c高溫?zé)崤嫉馁|(zhì)量有關(guān)，其質(zhì)量的優(yōu)劣與其熱偶套管材質(zhì)的選擇、結(jié)構(gòu)形式及密封形式均有關(guān)系。熱偶套管的材質(zhì)決定了其耐溫、耐沖刷的使用壽命；結(jié)構(gòu)形式一般有固定式和可調(diào)節(jié)長(zhǎng)短兩種，一般隨著氣化爐的運(yùn)行，不同時(shí)期的氣化爐內(nèi)爐磚厚度會(huì)有所區(qū)別，選擇可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的高溫?zé)崤伎墒篃崤疾迦肷疃炔恢掠谶^(guò)長(zhǎng)，從而可延長(zhǎng)使用壽命；密封形式?jīng)Q定其安全性能，決定其在損壞的狀態(tài)下是否會(huì)發(fā)生泄露，一旦氣化爐在運(yùn)行過(guò)程中高溫?zé)崤加捎诟邷?、沖刷損壞發(fā)生泄漏的話，必須進(jìn)行停車處理，這樣就會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。另一方面與安裝過(guò)程有關(guān)系，插入深度是否選擇合適，*好與內(nèi)壁爐磚保持同一平面，避免插入過(guò)深縮短熱偶使用壽命；熱偶孔孔徑是否疏通大小合適，孔徑太小或不均勻容易損傷高溫?zé)崤?，縮短其使用壽命；密封件的安裝是否合適，緊固件是否緊固到位，均與高溫?zé)崤嫉氖褂脡勖鞍踩阅苡嘘P(guān)系。
4、結(jié)束語(yǔ)
儀表設(shè)備均是在不斷的經(jīng)驗(yàn)積累基礎(chǔ)上慢慢趨于完善，*貴的儀表設(shè)備不一定就是*好的，*適合現(xiàn)場(chǎng)工況的儀表設(shè)備才是*好的，我們也一直致力于完善水煤漿氣化爐裝置上的儀表設(shè)備，使它更好、更長(zhǎng)時(shí)間的用于現(xiàn)場(chǎng)工藝介質(zhì)測(cè)量。