水煤漿加壓氣化工藝對煤種的適應性較廣，可用于合成氨、電石法乙炔加工、煤焦油化工、甲醇及碳一化學和醋酸醋酐下游產(chǎn)品等領域，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備國產(chǎn)化應用效果，如給排水流量計、楔形流量計、高溫熱偶等。 由于水煤漿氣化工藝自身的特點，決定著整個生產(chǎn)過程必須實現(xiàn)自動控制，儀表就成了實現(xiàn)自動控制的關鍵，它必須適應生產(chǎn)中的各種變化，并不斷改進。水煤漿氣化爐儀表重要設備多為進口，價格昂貴。一旦在生產(chǎn)上出了問題，如果靠從國外購買，經(jīng)濟上無法保證，時間上更是耽誤不起。向國外定購一臺設備，至少需要三個月或半年時間，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產(chǎn)化是很有必要的。
1、國產(chǎn)給排水流量計測量煤漿流量的應用
煤漿流量測量的準確性直接影響四噴嘴對置式氣化爐的安全穩(wěn)定運行，同時也是氣化爐產(chǎn)出合成氣產(chǎn)量控制的一個關鍵因素。我公司的三臺四噴嘴對置式氣化爐煤漿管線使用的給排水流量計，運行期間不同程度的出現(xiàn)流量波動較大的現(xiàn)象，有的直接導致流量指示為零。儀表人員進行了現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)煤漿管線使用的測量管道內(nèi)部襯里不同程度的出現(xiàn)鼓包、龜裂現(xiàn)象。
針對給排水流量計內(nèi)部襯里出現(xiàn)的這種情況，車間組織人員進行分析，并與工藝車間、給排水流量計生產(chǎn)廠家進行交流溝通，最終判斷導致此種情況產(chǎn)生的原因可能為：
1）煤漿管線未設置呼氣閥，由于煤漿泵與氣化爐煤漿管線入口高度差較大，在氣化爐開停車過程中，管道內(nèi)容易產(chǎn)生負壓而造成鼓包、裂紋現(xiàn)象。
2）煤漿管線溫度過高，尤其是夏天煤漿管線內(nèi)部溫度可達到80℃左右，而目前給排水流量計內(nèi)部襯里采用的材料是聚氨酯橡膠，耐受流體溫度也就80℃，由于長期處于溫度極限范圍處，易導致襯里的老化、龜裂。
3）煤漿在使用過程中夾雜有雜醇油，造成煤漿的偏酸性，給排水流量計內(nèi)部襯里材料為聚氨酯橡膠，耐酸、堿性能較差，長期使用，易產(chǎn)生鼓包、裂紋現(xiàn)象。
根據(jù)與給排水流量計生產(chǎn)廠家交流，結(jié)合我公司現(xiàn)場煤漿管線給排水流量計的使用現(xiàn)狀以及工藝運行指標，決定進行給排水流量計內(nèi)部襯里的改造試驗，選擇更適合目前我公司現(xiàn)場實際工況的襯里材料，通過研究比較，最終選擇了特氟隆pfa作為給排水流量計的內(nèi)部襯里材料。克服了由于高溫的熱膨脹、腐蝕及負壓對襯里的損壞。
由于煤漿管線給排水流量計數(shù)量較多，正在逐步更換原給排水流量計聚氨酯襯里為pfa襯里，此項工作還需一段時間完成。
2、國產(chǎn)楔形流量計測量灰水、黑水流量的應用
水煤漿氣化爐裝置使用了比較多的楔形流量計，經(jīng)過幾年的運行時間檢驗，已有部分楔形流量計楔形塊磨損，嚴重的發(fā)生測量管磨漏現(xiàn)象。
通過對故障楔形流量計的分析，認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，而楔形流量計的楔形流量塊設計為空心，加之測量管道未噴涂耐磨材料，流體在楔形塊處遇到阻力，會加大對楔形塊和測量管路的沖刷，從而造成楔形流量計損壞，目前的解決方法是將楔形塊使用實心耐磨材料制成，同時將測量管路噴涂耐磨材料，降低流體對測量管路的沖刷。
二是，考慮進行重新選型，由于楔形流量計存在楔形塊，在流體的流動過程中受到阻礙，易產(chǎn)生對楔形塊及測量管路的沖刷，而考慮選用文丘里、噴嘴或給排水流量計，測量管路比較平緩，不會產(chǎn)生較大的流體沖刷，易延長流量計的使用壽命。
3、國產(chǎn)高溫熱偶測量氣化爐爐膛溫度的應用
自氣化爐2005年投產(chǎn)運行以來，氣化爐爐膛溫度一直是氣化爐投料時重要的監(jiān)控點，先后也選用了不同的高溫熱偶制造廠家，如德士古、沈陽黎明、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)的高溫熱偶，在選用質(zhì)量好的制造廠家的同時，也在安裝過程中注意方法，由開車初期的使用壽命為一兩個星期到現(xiàn)在的至少三個月。
結(jié)合以往的使用經(jīng)驗，高溫熱偶的使用壽命一方面與高溫熱偶的質(zhì)量有關，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)長短兩種，一般隨著氣化爐的運行，不同時期的氣化爐內(nèi)爐磚厚度會有所區(qū)別，選擇可調(diào)節(jié)長度的高溫熱偶可使熱偶插入深度不致于過長，從而可延長使用壽命；密封形式?jīng)Q定其安全性能，決定其在損壞的狀態(tài)下是否會發(fā)生泄露，一旦氣化爐在運行過程中高溫熱偶由于高溫、沖刷損壞發(fā)生泄漏的話，必須進行停車處理，這樣就會造成嚴重的經(jīng)濟損失。另一方面與安裝過程有關系，插入深度是否選擇合適，與內(nèi)壁爐磚保持同一平面，避免插入過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熱偶，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，均與高溫熱偶的使用壽命及安全性能有關系。
4、結(jié)束語
儀表設備均是在不斷的經(jīng)驗積累基礎上慢慢趨于完善，最貴的儀表設備不一定就是，現(xiàn)場工況的儀表設備才是，我們也一直致力于完善水煤漿氣化爐裝置上的儀表設備，使它更好、更長時間的用于現(xiàn)場工藝介質(zhì)測量。