气泡水位计工作原理(气化炉液位计的测量原理及波动原因分析)

Posted 2023-05-30

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气泡水位计工作原理(气化炉液位计的测量原理及波动原因分析)

该气化炉液位计(见图1)为双法兰压差式液位计，通过测量正负相压差经变送器传至集散控制系统(DCS)和紧急停车(ESD)系统，操作人员根据实时测量值判断激冷室内工艺气冷却情况，ESD系统则在液位低低情况下发出指令自动触发紧急停车联锁，实现气化炉的停车。法兰压差式液位计的测量原理主要为U形管原理，即上法兰和气相空间相通，下法兰和液相空间相通，并采用单晶硅差压敏感元件或全密封电容使压力测量有很高的测量精度，同时保证了优良的稳定性和可靠性。压力经毛细管内的灌充硅油(或其他液体)传递至变送器的主体，然后由变送器将压力或压差转换为4～20mA的直流信号输出。气化炉液位计波动原因有以下几点。

气化炉液位计

1、取压管堵塞

粗合成气和熔融状态的渣进入激冷室的水浴中，激冷室中含有大量的灰渣介质。灰渣长期在下法兰取压管及测量膜表面沉积，致使液位计指示出现偏差。

2、冲洗水手阀泄漏

为避免液位计取压管堵塞，原始设计时设置了1股高压热密封水(SW)作为冲洗水。该SW的压力为6.8MPa，温度为130℃，但在实际运行过程中由于存在振动腐蚀及热胀冷缩，容易造成变送器信号线接头松动，冲洗水手阀、根部阀内漏，导致液位计指示偏差。

3、测量膜冲蚀

在液位计出现故障时，使用SW对液位计膜盒进行冲洗，冲洗水压力较高，膜盒表面受到较大的冲刷力，长时间运行后，导致膜盒的测量膜损坏，造成液位计指示偏差。

4、膜盒腐蚀

原始设计时气化炉液位计采用316L膜盒。气化炉产生的高温、高压气体经过激冷室的冷却、洗涤后送至洗涤塔，合成气中的H2具有很强的渗透性，H分子进入膜盒膜片内部会引起不同程度的氢脆;水中含有一定量的Cl－，水质差时Cl－质量浓度高于800mg/L，对膜盒产生腐蚀;再加上高压冲洗水对膜盒的冲洗产生一个横向剪切力，这个力会在与H2的共同作用下对膜盒膜片产生腐蚀。在短时间内这种现象不是很明显，日积月累下液位计膜盒会出现明显腐蚀。将气化炉液位计膜盒改为316L+镀金膜盒以避免氢脆现象。

5、真空状态

气化炉烘炉阶段，气化炉内的水直接排入锁斗，然后由锁斗排入沉渣池，此时气化炉内没有液态水，炉内为真空状态。真空状态会导致液位计膜盒膜片缓慢变形，最终造成液位计指示偏差。

6、气化炉工艺原因

气化炉压力波动大，操作温度控制过高，致使气化炉内气泡过多，进而造成液位计波动。气化炉超负荷运行，合成气流速增加，会造成合成气带水，进而造成液位计指示降低或波动。