粉煤质量流量计的选型及应用
对于采用高浓相输送技术的煤粉输送，煤粉流量的精确计量对气量的消耗、系统的顺畅运行及设备、管道等的维护以及验证整个系统的浓相输送等相关指标、调控输送量等工艺参数具有重要的作用和意义。在粉煤加压气化装置的流程控制中，煤粉密度、流速的测量是整个输煤系统的重中之重。我国近年来引进的荷兰壳牌公司的Shell粉煤加压气化技术中，粉煤质量流量计一直采用美国热电提供的核密度计与速度计。考察国内同类设备的使用情况，其测量的准确性需要靠经验数据来调整，采集经验数据最少需要2~3个月时间，煤粉标定时间周期较长，而且其速度计响应时间较慢，在濮阳航天炉的生产过程中，这种现象已得到验证。而采用德国斯威尔的微波技术的流量计调校比较简单，调试时间大约一周，测量能满足工艺要求。在航天炉项目的建设中，濮阳龙宇化工有限责任公司气化装置的每根煤粉管线上采用了2套美国热电流量计和1套SWR流量计同时测量，在满足工艺要求的同时，也验证了在同样工况下，两个厂家的流量计在煤粉流量计量上的准确度和可靠性。安徽临泉在航天炉装置的每条煤粉管线上采用了2套SWR流量计，在煤粉的计量和控制中得到了很好的应用。
1 SWR（斯威尔）流量计
1.1 测量原理
SWR生产的DensFlow流量计是专门针对气固两相流而开发的测量仪器，适用于浓相或超浓相输送工艺，通过在测量管中产生一个高频、交流、均匀的电磁场来测量固体物料通过管道截面的平均流速和浓度，从而计算出固体物料在管道中的流速（m/s）、浓度（kg/m3）、质量流量（kg/h或t/h），并且输出对应上述测量值的3路独立的4~20mA电流信号。
流量、密度、流速的测量一体化，大大提高了测量的精度。
DensFlow固体物料密度值的测量是需要校准和标定的，因为该仪器可以测量浓相、超浓相输送的所有固体颗粒或粉状物料，而不同物料的堆积密度是不同的，所以必须实际标定输送物料的浓度值。正常的准确度为±1%～±3%，系统均匀稳定的喷吹状态下可以达到小于±1％的测量及控制准确度。
在现有浓相、超浓相输送技术条件下，有以下几种标定方法可以使用：
（1）使用SWR的专用测试棒标定；也可订购SWR流量在线标定系统来进行标定。
（2）用户在安装仪器前，在车间将固体流量计垂直放置在敞开容器后通电预热，15min后将被测固体物料放入测量管内进行标定。
（3）用户在安装仪器后，通电预热15min，并将流量计内置累积器清零后开始正常的物料输送，通过仪器累计的物料质量流量值与现有仪器的显示值比较，然后将修正系数输入仪器。
（4）用户在安装仪器后，通电预热15min，并将流量计内置累积器清零后开始正常输送物料，通过仪器累计的物料质量流量值与每天/每周/每月的物料消耗量比较，然后将修正系数输入仪器。
1.2 标定过程的修正方案
影响流量计测量结果的因素为压力、悬浮密度、温度，其中压力的影响因素很稳定，经过现场的观察和计算，压力的影响为0~5MPa，影响零点漂移为0.4%~0.5%；浓度的影响只与传感器特性有关；温度的影响，安徽临泉和濮阳由于安装位置的不同，产生的影响大小有所不同，但是观察在温度变化不大的环境下，对流量计检测的影响很小。针对这3个影响因素的修正方案如下：
（1）浓度修正方案。DCS计算方程如下：
图1 密度修正曲线
压力修正公式为：
f（p）=1.7P
式中，f（p）为经过修正后的管道压力；p为流量计附近压力取样点压力；P为实测的管道压力。
（3）温度修正。温度对于传感器的影响直接反映到传感器的轴向应力上。对于临泉和濮阳现场出现的温度影响不一致的原因，经分析和现场的安装位置有关。当温度变化不是很大的情况下，基本可以忽略此参数的影响。
（4）总修正方案。
DCS最后修正方程为：
A=（原始密度-f2（P）+f3（T））
DCS显示密度=f1（A）·A·K2·K3
式中，K2为管道系数；K3为煤种系数，针对每根管道单独进行标定；f1（A）为传感器的特征方程。
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