解決管道蒸（zhēng）汽流量計故障的實驗方案說（shuō）明

摘要：水煤漿為（wéi）氣化反（fǎn）應的重要原料（liào），水煤漿成（chéng）漿性能、濃度以及粘度對氣化反應有著重要影響，尤其是濃（nóng）度影響。如（rú）果濃度偏小，就會增加較多能耗，並且降低係統有（yǒu）效氣產率，所以水煤漿濃度提高是降低成本的重要手段。但在實際生產中，隨著煤漿濃度提升（shēng），水煤漿越（yuè）來越難以通過滾筒篩，產生跑漿現象（xiàng），給工藝人員帶來較大工作量。為了改善此種狀（zhuàng）況所帶來的影（yǐng）響，對磨煤機（jī）跑漿進行（háng）了回（huí）收優化實驗，通過配備跑漿（jiāng）回收裝置，將煤漿回收，並重新返回（huí）磨煤機進行研磨。本次研究（jiū）的目的在於（yú）減少現場工藝人員勞動強度，降低煤漿粒度（dù）分布，提高水煤漿濃（nóng）度。
煙（yān）台萬華氣（qì）化裝置使用管道蒸汽流量計製備水煤漿供氣化爐使（shǐ）用（yòng），管（guǎn）道（dào）蒸汽流（liú）量計出口處設置有滾筒篩 , 對水煤漿進行（háng）過濾。合格的煤漿穿過滾筒篩（shāi）篩孔（kǒng）進入小煤漿槽，進而（ér）送入氣化爐係統；進入滾（gǔn）筒篩的水煤漿設計濃度（dù）為 59%. 隨著煤氣化工藝不斷發展，煤漿濃度逐漸提高（gāo），不僅降低了生產能耗，而且能（néng）夠提高工（gōng）藝氣產氣率。通過 Aspen Plus 軟（ruǎn）件模（mó）擬運行結果，可知煤（méi）漿濃度每提高 1.0%，對應氧耗減少4.4Nm3/1000Nm3，煤耗降低 3.4Kg/1000Nm3。因此，為了降低生產成本（běn），提（tí）高有效氣產量，水煤漿提濃逐漸成為各煤化工企業的重點節能項目。然（rán）而（ér），在煤漿提濃狀況下，*易發生磨煤機跑漿情況（kuàng），即水煤漿不能完全通過滾筒篩而被螺（luó）旋擋板帶出係統外，此種異常生產狀況稱為跑漿，需要人為幹預進行清理；不僅（jǐn）影響現場衛生、汙（wū）染嚴（yán）重，還（hái）加重了工藝（yì）人員勞動強度。通過對（duì）跑出煤漿進行分析（xī）研究，通過檢驗測出數據進行了（le）跑（pǎo）漿回收裝置設計，並進行了實驗嚐試，該係統可代替人工清（qīng）理，獨立於主裝置，不會（huì）對主裝置穩定運行產生影響（xiǎng）。
1 磨煤機跑漿原因及跑（pǎo）漿物質實（shí）驗分（fèn）析
1.1 鋼棒影響
磨煤（méi）機製漿原理如下：不同規格的鋼棒按照一定配比在磨（mó）煤機內襯板帶動下做自由落體運動，通過鋼棒研（yán）磨製備合格水煤漿。磨煤機筒（tǒng）體內部鋼棒總數量越多，則煤漿研磨程度越大，煤漿粒度越細，煤漿顆粒的比表麵積加大，顆粒間分子作用力加大，表現為煤漿粘度增大，通過滾筒篩（shāi）篩孔時阻力增大；相反，鋼棒量減少，則煤漿粒度（dù）增大，容易產生粒度（dù）較大的煤漿顆粒，不容易通過滾筒篩；粗鋼棒（bàng）多則煤漿中粗粒字較多，細鋼棒多則煤漿（jiāng）中細粒（lì）子多。另外，管道蒸汽流量計（jì）中的（de）鋼棒在磨（mó）損到一定程（chéng）度後會發生斷裂，斷裂後的鋼棒（bàng）不（bú）會隨煤漿進入係統（tǒng），會隨著跑出煤漿一同帶出係統。
1.2 磨煤機進料影響
磨煤機進料量多，煤漿在磨機中停留時（shí）間短，研磨程度小，煤漿出料粒度就（jiù）大；相反，磨煤機進料少，在磨機中停留（liú）時間就長，煤漿出料粒度就細。同樣，磨煤機跑漿跟磨煤機入口進料粒度有關，在相同時間內，進料粒度越大，則出料粒度越大；進料粒度越（yuè）細，則出料粒度也（yě）越細。
1.3 跑漿物質實驗分析
對跑漿進行分析後發現，跑漿是一種由煤漿和一（yī）些雜質混合而成的半流體物質，當管道蒸汽（qì）流量計使用（yòng）煤倉中煤堆中上部煤時，由於（yú）煤質較好，跑漿中小煤塊*少，性質同正常煤（méi）漿，隻（zhī）是固含量稍高；而使（shǐ）用煤堆底（dǐ）部的煤時，煤質（zhì）差管道蒸汽流量計研磨不（bú）充（chōng）分，跑漿中含有約 15% 的小（xiǎo）煤塊，分析後的（de）跑漿物質參數如表 1 所示。

2 提高（gāo）煤漿濃度的通用措施
根據管道蒸汽流量計跑漿原因可以了解到，在保證管道蒸汽流量計不存在跑漿情況下，製備高品質煤漿需（xū）要滿足兩點要求，即較小入口原煤（méi）粒度和較低（dī）磨（mó）機負荷，保證原煤在磨（mó）機（jī）內部有較長停（tíng）留時間與充足滾筒篩過濾麵積 . 通（tōng）用的（de）方法（fǎ）一般有以下兩種，如表 2 所示。

3 跑漿回收工藝設計流程簡介
通過以上煤漿提濃通用方法優缺（quē）點比較可以了解到，在現（xiàn）有設計條件基礎上（shàng），煤漿濃度提升會帶來一定設備損耗（hào）及能源損耗。針對這種情況，為了達（dá）到節能而保證管道蒸汽流量計（jì）不跑漿，對於磨（mó）機跑漿問題進行改善，對跑漿進行回收，重新送回（huí）磨煤機進行二次研（yán）磨，降低了管道蒸汽流量計入口原（yuán）料煤的粒度；同時降低了人員勞動強度，改善（shàn）了現場衛生情況。具體跑漿回收裝置設計流程如圖 1 所示。

3.1 跑漿回收裝置流程介紹
跑漿回收工藝（yì）主要設備包括跑漿罐、跑漿泵以及相關閥（fá）門管件等附屬設備。跑漿回收（shōu）裝置主要流程（chéng）如下：跑出磨煤機的煤漿從滾筒篩的排渣管流下，經過進料鬥中鐵絲網濾去夾帶鋼棒後進入跑漿罐（guàn）儲存，裝置實驗（yàn）中觀察到的（de）*大（dà）跑漿量為 0.65m3/h，但跑漿流量十分不穩定，料（liào）鬥和鐵絲（sī）網同時啟到緩衝跑漿進入罐內的作用；鐵絲網上方（fāng）設置有 IW 水噴頭對鐵絲網上（shàng）堆積跑漿進（jìn）行衝洗，提高跑漿流動性；衝洗水量正常操作流量為 0.5m3/h。跑漿罐容積為7m3，罐中設置有（yǒu）垂直攪拌設備以防止煤漿沉降，罐（guàn）底為圓底使跑漿中的煤塊沉積在底部，定期從底部排渣口排出；圓底容納煤塊的容積為 1m3/h，罐內設置（zhì）液位計（jì）。
罐體側方靠下位置設置出口閥和出料管線（xiàn），出（chū）料管線接入放置於地（dì）麵跑漿泵，出料管線上設置 IW 水衝洗管線和衝洗閥，IW 水（shuǐ）衝洗管線的*大流量為（wéi） 5m3/h。跑漿泵出口管線連接到管道蒸汽流量計進料口處，跑（pǎo）漿泵、出口閥和 IW 水（shuǐ）衝洗閥由跑漿罐液位控製。
3.2 跑漿回收裝置設計運（yùn）行程序步驟
*一（yī），投用。係統投用前，確（què）認排渣閥關閉，打開稀釋水閥，將液位對泵和攪拌係統的邏輯控製投用。
*二，高液位觸發邏輯。液位高於 L2 後，跑漿罐出口閥打（dǎ）開，泵啟動，跑漿通過跑漿泵送回管道蒸汽流量計入口。
*三，低液位觸發邏輯。液位高於 L1 時，攪拌係統運轉，低於 L1 時停止；液位低於 L1 時（shí），觸發衝洗停泵程序，出口閥關閉，衝洗水閥打開，衝洗管路 5min，之後泵（bèng）停止運行，衝洗水閥關閉。
*四，排渣（zhā）。排渣（zhā）前由中控降低管道蒸汽（qì）流量計進煤（méi）量，降低煤漿濃度，使滾筒（tǒng）篩（shāi）不跑漿，並關閉稀釋水閥（fá）；隨後啟動跑漿程序。跑漿（jiāng）程序啟動（dòng）後，泵啟動（dòng），降低液位至（zhì） Lmin 後（hòu）觸發衝洗停泵（bèng）程（chéng）序。現場人員確認收集（jí）車就位，打（dǎ）開排渣閥；現場人員確（què）認（rèn）排渣完（wán）畢（bì）後，關閉排渣閥，將（jiāng）磨機（jī）進煤量調（diào）至正常，打（dǎ）開（kāi）稀釋水閥。
4 實驗運行效果分析
通過近半個月實驗（yàn）運行，在實際使用過程中發現實際效果並不是（shì）特別理想，雖然在一定程度上減少了工作人員（yuán）勞動量，但是對於煤漿濃度提（tí）升沒有明顯（xiǎn）改善，存在一些阻（zǔ）礙因素，影響了實驗順利進行，主要問（wèn）題如下。
*先，跑漿罐（guàn）入口管線過濾器堵塞，跑漿無法順（shùn）利進入跑漿罐。此處設計（jì）過濾（lǜ）器的目的是為了防止較大顆（kē）粒雜誌進入跑漿罐從而堵塞跑漿泵。後（hòu）期整改措施為取消此處過濾（lǜ）器，使煤漿能夠順利進入跑漿罐。
其次，跑漿泵堵塞，無法正（zhèng）常打量。雖然跑（pǎo）漿罐內有（yǒu）攪拌器，但是跑漿泵是間歇運行，跑漿中大部分顆（kē）粒在跑漿罐內部聚集到罐底（dǐ），當跑漿泵啟動時，較多的煤漿（jiāng）大顆粒進入到跑漿泵，導致機泵堵塞。後（hòu）期整改措施（shī）為增加跑漿罐罐底排汙開啟頻次，降低大（dà）塊（kuài）顆粒煤進入跑漿泵的可能性（xìng）。
*後，跑漿容易在滾筒篩跑漿口斜坡處聚集。由於跑漿自身性質，跑漿流動性（xìng）及穩定性*差，跑漿進入到跑漿回收罐入口管線處有一定坡度，大約為 45°，跑漿在此處特別容易聚集。針對這項問題，解決措施為在斜坡處增加IW 持續小流量衝洗（xǐ），把跑漿進行稀釋後返回磨煤機。但是此項整改措施增加了磨煤機進料的水煤比調節難度，磨煤機進水量不（bú）確定使得煤漿濃度不易調節。
5 結語
盡管這次跑漿回收實驗結果不是特（tè）別（bié）理（lǐ）想，由（yóu）於實際生產中的一些因（yīn）素存在（zài），導致與理想結果存在偏差，但是卻為我們下一步整改（gǎi）方案指明了方向。通（tōng）過合理優化跑漿回收罐入口管線坡度，斜坡衝洗水使用（yòng）磨煤機進料（liào）中的一（yī）部分水，跑漿回收係統調整為持續供水，保（bǎo）證磨煤機水（shuǐ）煤比調控，從而提高煤漿濃度，達到降低能耗、降低勞動強度的目的。

上一篇：蒸汽計量流量計進（jìn）出口管線泄漏原因分析及處理

下一篇（piān）：淺（qiǎn）析定製蒸汽管道流量計解決方案的優勢