应用液压系统对大型罐体称重仪进行标定
针对煤气化装置粉煤储仓罐体称重仪长期因满量程标定困难存在测量不准确的问题 ,采用液压系统对罐体称重仪进行全量程标定,效果良好。
云南天安化工有限公司(简称云南天安)煤气化装置采用壳牌干煤粉加压气化 SCGP 工艺技术,日投煤量 2 000 t。 原料煤经破碎后输送至磨煤机,在磨煤机内将原料煤磨成粉煤并干燥后输送至常压粉煤储仓,再经粉煤锁斗及高压粉煤给料罐,由高压氮气送入气化炉的 4 个煤烧嘴。 粉煤储仓配置 2 套罐体称重仪表, 用于测量粉煤储仓中粉煤重量。 进入 4 个煤烧嘴的粉煤流量分别由 4 套煤流量测量系统来测量, 同时计量入气化炉的煤总量。4 个煤烧嘴的煤流量测量值则是通过粉煤储仓罐体称重仪表的测量值来修正测量误差, 所以罐体称重仪表测量值的准确性尤为重要。 云南天安煤气化装置从 2008 年投产以来,罐体称重仪表测量值一直不准确, 期间也邀请过生产厂家技术人员到现场进行检查及校验,但故障一直未排除。
1.罐体称重仪表
粉煤储仓每个罐体设计容量 200 t 粉煤,罐体净重 45 t 左右,每个罐体配置有一套称重仪表,其量程为 200 t。每套称重仪表由 4 只 100 t 的称重传感器及一套称重控制仪表组成。
1.1称重传感器安装结构
为便于传感器安装以及防止传感器损坏,每个传感器都配套有一组自限位模块。如图 1 所示。
1.2称重传感器技术参数
称重传感器型号为 RC3-100T-EX,防护等级IP68。其技术参数如表 1 所示。
1.3称重仪表的标定方法
罐体称重仪操作手册上列出了两种标定方法,分别是用砝码或替代物进行快速标定,以及用传感器设计灵敏度进行标定。 用称重传感器设计灵敏度进行标定显然是不可行的, 这种标定方法只可能在实验室内或者称重仪表系统安装条件完全达到设计要求、 传感器的工作条件完全不受安装等外界因素影响的情况下进行, 工程上的应用显然是达不到这样要求的。 云南天安煤气化装置罐体称重仪从安装调试以来, 一直都采用砝码进行标定。但是,用 2 t 重的砝码来标定 200 t 的称重装置,显然是不科学的,也不符合仪表标定规范。
如何能够对罐体称重仪表进行满量程标定,用 200 t 的砝码加载到罐体上显然是不现实的,一是现场没有这么多的砝码, 二是就算能够找到这么多的砝码, 要加载到罐体上的难度和工程量都非常大,现场实施困难。如采用向罐体里面冲水,流入水管线上安装质量流量计来计量水的重量,这是能够实现的。但是,粉煤储仓等后续系统都是干燥的粉煤介质, 进水后将对如通气锥等设备造成损坏, 且在安装管线和水的排放上工程量都较大,用水量来标定是不可行的。以上方法都是通过对标定物增加实际重量方法进行标定, 很难在现场工况下快速完成全量程标定工作。
如果能通过某种机械设备对罐体称重系统施加足够大的力, 这个力是可知的并且能够换算成重量,也就可以完成全量程称重标定工作。从这里想到了液压千斤顶。
2.液压系统