資料介紹
導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)是利用電磁波的特殊性能來(lái)進(jìn)行測(cè)量的一種高精度料位測(cè)量?jī)x表,具有測(cè)量精確、效率高、安裝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。本文介紹了導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)在粉煤加壓氣化裝置中的應(yīng)用、測(cè)量原理、常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法。
我國(guó)作為煤資源大國(guó),現(xiàn)代煤化工的發(fā)展必須立足于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。在國(guó)家科技計(jì)劃支持下,水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心(兗礦魯南化肥廠)、華東理工大學(xué)和中國(guó)天辰化學(xué)工程公司共同承擔(dān)了國(guó)家“十五”科技攻關(guān)課題“粉煤加壓氣化制備合成氣新技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)”,成功建設(shè)并運(yùn)行了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的粉煤加壓氣化中試裝置。通過(guò)科技部主持的課題專(zhuān)家委員會(huì)驗(yàn)收,專(zhuān)家委員會(huì)認(rèn)定“該技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,工藝技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平”?!笆晃濉逼陂g,三方在粉煤水冷壁氣化技術(shù)方面深入研究,已經(jīng)取得階段成果。
粉煤加壓氣化工藝是以干煤粉為原料的新型氣化技術(shù)。原煤除雜后送入磨煤機(jī)破碎,同時(shí)由經(jīng)過(guò)加熱的低壓氮?dú)鈱⑵涓稍?,制備出合格煤粉存于料倉(cāng)中。加熱用低壓氮?dú)馍倭糠趴?,大部分可循環(huán)使用。料倉(cāng)中的煤粉先后在低壓氮?dú)夂?a href='http://www.socialnewsupdate.com/v/tag/873/' target='_blank' class='arckwlink_none'>高壓氮?dú)獾妮斔拖?,通過(guò)氣化噴嘴進(jìn)入氣化爐。氣化劑氧氣???蒸汽也通過(guò)氣化噴嘴進(jìn)入氣化爐,并在高溫、高壓下與粉煤進(jìn)行氣化反應(yīng)。出氣化爐的高溫合成氣經(jīng)水激冷和洗滌后供用戶(hù)。熔融灰渣在氣化爐激冷室中被激冷固化,經(jīng)鎖斗收集,定期排放。粉煤加壓氣化工藝中煤粉輸送控制系統(tǒng)是關(guān)鍵技術(shù)之一,為保證氣化反應(yīng)連續(xù)、穩(wěn)定的進(jìn)行,必須選擇合適的煤粉料位計(jì)。
1、煤粉輸送系統(tǒng)流程簡(jiǎn)介
煤粉輸送系統(tǒng)由粉煤料倉(cāng)、粉煤輸送罐和粉煤加料罐組成。由粉煤料倉(cāng)向粉煤輸送罐內(nèi)輸送煤粉,粉煤儲(chǔ)罐裝滿(mǎn)后,充氮?dú)饧訅?,將煤粉輸送至粉煤加料罐中,加壓后的煤粉從粉煤加料罐由氮?dú)猓ǘ趸細(xì)猓┹斔椭翚饣癄t燒嘴。
煤粉料位有別于液體液位,同一容器內(nèi)的液位一定是水平的,而料位卻不一定在同一水平面上,這個(gè)差異會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)影響,嚴(yán)重時(shí)可以導(dǎo)致系統(tǒng)跳車(chē)。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,就必須保證煤粉料位必須高于一個(gè)料位值,不可使料位處于一個(gè)低值,否則容易使煤粉“走空”。但也不允許料位太高,因?yàn)楦吡衔粫r(shí)加入的煤粉會(huì)導(dǎo)致“滿(mǎn)罐”,這樣會(huì)使煤粉切斷閥在充滿(mǎn)煤粉的環(huán)境中關(guān)閉,從而增加了閥門(mén)磨損,降低了閥門(mén)使用壽命。所以在生產(chǎn)過(guò)程中,粉煤加料罐的料位要保持在一定范圍內(nèi),這就要求對(duì)各煤粉儲(chǔ)罐料位進(jìn)行連續(xù)、準(zhǔn)確測(cè)量,我們選擇了制造有限公司導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)。
料位計(jì)測(cè)量的目的主要有兩個(gè):一是通過(guò)物位測(cè)量來(lái)確定容器中的原料、產(chǎn)品或半成品數(shù)量,以保證連續(xù)供應(yīng)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)所需的物料或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算;另一個(gè)是通過(guò)物位測(cè)量,了解物位是否在規(guī)定的范圍內(nèi),以便使生產(chǎn)過(guò)程正常進(jìn)行,保證產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)安全。
2、導(dǎo)播雷達(dá)料位計(jì)簡(jiǎn)介
利用了電磁波的特殊性能來(lái)進(jìn)行料位檢測(cè),其示意圖見(jiàn)圖1。
圖1? 導(dǎo)播雷達(dá)料位計(jì)正確的安裝位置
導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)由發(fā)射裝置和探測(cè)裝置組成,導(dǎo)波料位計(jì)的發(fā)射裝置可以發(fā)射一種特殊的電磁波,電磁波的物理特性與可見(jiàn)光相似,以光速傳播,且傳速不受溫度、壓力、蒸汽等介質(zhì)特性的影響。雷達(dá)料位計(jì)采用發(fā)射—反射—接收的方式工作,發(fā)射率取決于被測(cè)介質(zhì)的傳導(dǎo)率和介電常數(shù)。電磁波可以穿透空間氮?dú)狻⒎蹓m等干擾源,遇到障礙物易于被反射,被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)電性越好或介電常數(shù)越大,回波信號(hào)的反射效果越好。
導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)采用HART通訊協(xié)議,可通過(guò)計(jì)算機(jī)、手持通訊器進(jìn)行組態(tài),通過(guò)儀表測(cè)量和回波曲線來(lái)調(diào)整參數(shù)、判斷故障。
3、導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量原理
導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表,發(fā)射裝置發(fā)出高頻脈沖并沿著探測(cè)組件(鋼纜或鋼棒)傳播,當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)內(nèi)的接收器接收,根據(jù)距離與脈沖時(shí)間形成之間的正比關(guān)系計(jì)算得到距離,并通過(guò)電子部件將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。
導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的測(cè)量過(guò)程描述如下:
①導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)發(fā)射裝置發(fā)出高頻脈沖并沿著探測(cè)組件(鋼纜或鋼棒)傳播,反射的脈沖信號(hào)沿纜繩傳導(dǎo)至儀表電子線路部分,微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理,識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號(hào)識(shí)別由智能軟件完成,距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T成正比:D=C×T/2,其中C為光速。如圖2所示,因空罐的距離E已知,則物位L為:L=E-D
圖2? 導(dǎo)播雷達(dá)料位計(jì)測(cè)量原理示意圖
②通過(guò)輸入空罐高度E(E=零點(diǎn)),滿(mǎn)罐高度F(F=滿(mǎn)量程)及一些應(yīng)用參數(shù)來(lái)設(shè)定,應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)適應(yīng)測(cè)量環(huán)境。導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)內(nèi)部的微處理器將物位轉(zhuǎn)換為4-20mA的電信號(hào)輸出。
4、導(dǎo)波雷達(dá)雷達(dá)料位計(jì)的安裝
導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)若安裝位置不合理,將引起干擾回波,使儀表測(cè)量不穩(wěn)定或測(cè)量不準(zhǔn)確。此時(shí)需重新定位,優(yōu)化雷達(dá)回波質(zhì)量,減少干擾回波。導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)安裝要求如下:
①導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)要垂直于物料表面安裝,使雷達(dá)波盡可能反射回去,減少能量損失。
②導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)最佳安裝位置在容器半徑的1/2處,防止罐壁上所裝儀表生產(chǎn)干擾回波。
③導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)不得安裝在進(jìn)料口上方,以免產(chǎn)生虛假反射。
④導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)要避免安裝在有很強(qiáng)渦流的地方。如:由于攪拌或很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)等,建議采用導(dǎo)波管或旁通管測(cè)量。
⑤不要把導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)裝在拱形頂罐或臥罐的中心位置,否則易使回波丟失。
5、導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)應(yīng)用中常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法
在實(shí)際應(yīng)用中,導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)的常見(jiàn)故障多是由干擾回波引起,常見(jiàn)故障及處理方法如下:
①導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)無(wú)指示
處理方法:查電源、通訊電纜是否正常。
②導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)有故障代碼
處理方法:清除故障代碼,若清除不了,參照故障代碼列表進(jìn)行相應(yīng)處理或與廠商聯(lián)系。
③導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)指示不穩(wěn)定、不正確或無(wú)回波
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