RZRD喇叭口雷達液位計應用在石灰石制漿系統中的情況分析

本文介紹了臺山電廠脫硫石灰石制漿系統工藝，以及超聲波液位計和喇叭口雷達液位計原理，并對２種型號液位計在制漿系統應用過程中出現的問題進行了分析，同時給出了解決方案。......
 
灰石制漿系統工藝流程介紹


 
    （１）循環箱內設有攪拌器，罐內液面攪動太大，影響液位計工作；
 
（２）循環箱直徑較小，導致液位計安裝位置不能遠離攪拌器，同時安裝位置又太靠近箱壁，不符合液位計的安裝規范；
 
（３）循環箱內漿液溫度過高（４０～４５℃），導致箱體內部出現大量攜帶石灰石漿液的蒸汽附著在探頭上的問題，影響測量；
 
（４）循環箱內有３塊擾流板，當液位低到露出擾流板位置時影響液位測量。
 
針對上述問題，筆者從工藝上做了以下幾方面改進：
 
（１）在循環箱內加裝引流管，減小液面擾動；
 
（２）將液位移到攪拌器橫梁中間，距管壁３５ｃｍ 處，開一個３０ｍｍ×３０ｍｍ 的方孔進行液位計安裝；
 
（３）抬高液位計法蘭位置，將液位計探頭暴露在空氣中，減小蒸汽影響。
 
運行一段時間后觀察，液位計跳變情況大大減少，基本克服了安裝位置不合理及攪拌器等因素的影響，但還是不能從根本上解決高溫蒸汽攜帶石灰石漿液臟污探頭的問題，同時擾流板影響也未消除。班組通過對液位計進行定期清洗和重啟液位計來保證液位計測量的準確性，每臺液位計每月進行一次定期維護，３臺液位計每月需進行３次維護，工作量大，而且在每次工作之前需要投退保護或停球磨機處理。制漿系統屬于公用系統，隨著國家日益嚴格的環保運行要求，循環箱液位計的測量狀態已經不能滿足長期穩定運行的要求。經過分析，發現某型號超聲波液位計發射頻率不夠，信號發射角度較大，在被測量罐體較小、內部結構較為復雜的工況下測量不穩定，而且長期運行在高溫環境下液位計易出現死機的情況。鑒于循環箱液位作為石灰石制漿系統重要的控制參數和循環箱攪拌器保護條件，決定將原來超聲波液位計更換為發射角度更小和發射強度更強的新型RZRD型喇叭口雷達液位計。
 
雷達液位計采用發射—反射—接收的工作模式，其天線發射出電磁波，這些電磁波經被測對象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發射到接收的時間與到液面的距離成正比，關系
 
式為：Ｄ＝ＣＴ／２
 
式中，Ｄ 為雷達液位計到液面的距離；Ｃ 為光速；Ｔ 為電磁波運
 
行時間。
 
     喇叭口雷達液位計特點：（１）整體化設計，無活動部件，耐磨損，使用壽命長；（２）雷達液位計測量時發出的電磁波能夠穿過真空，無需傳輸介質，具有不受大氣、蒸汽、槽內揮發霧影響的特點；（３）操作調試方便，可用專用調試模塊和計算機連接；（４）具有虛假波的學習功能，排除虛假回波干擾；（５）發射功率強，發射角度小，微導電介質都能反射雷達波，基本可以測量所有介質；（６）探頭耐高溫、酸堿，適用于多種惡劣環境。為避免高溫蒸汽長時間熏蒸和石灰石漿液附著的影響，對３、４、５號球磨機循環箱液位計加裝在線吹掃裝置，使循環箱熱蒸汽從溢流管排出，減少干擾。
 
具體加裝方案如下：
 
通過加裝液位計密封裝置將液位計與循環箱罐體連接部分密封，從球磨機房０ｍ雜用氣手動門后分別引一路#１０ｍｍ吹掃氣源管接到３、４、５號球磨機循環箱液位計處。吹掃氣源管路上裝吹掃手動門和減壓過濾器以控制吹掃氣壓在５０～８０ｋＰａ范圍內，流量控制在１．０～１．５Ｌ／ｍｉｎ范圍內，以確保吹掃壓力和流量不影響雜用氣使用。同時在球磨機房０ｍ 雜用氣手動門后末端管路上再加裝一個ＤＮ２５ｍｍ的手動門，保證球磨機０ｍ 雜用氣隨時可用。加裝在線吹掃裝置前后運行效果如圖２、圖３所示。加裝在線吹掃裝置后通過ＤＣＳ和ＰＩ系統曲線觀察，液位計跳變和死機現象消失，液位在控制液位區間穩定運行。打開液位計法蘭檢查液位計，發現喇叭口內外無石灰石漿液附著物，發射探頭干凈無污物，測量系統在較低溫下穩定運行。
 
加裝吹掃裝置前后的液位計運行效果圖


 
至此，臺山電廠石灰石制漿系統液位計跳變和死機問題得到解決。在線吹掃裝置的作用就是使壓縮空氣在喇叭口外緣形成壓縮空氣屏蔽層，將整個液位計測量系統與攜帶石灰石漿液的高溫氣體隔離，避免高溫氣體長時間熏蒸和石灰石漿液附著，保持良好的測量環境。
 
結語
 
    實踐證明，新型RZRD型喇叭口雷達液位計加裝在線吹掃裝置后在臺山電廠石灰石制漿系統的應用是成功的。此法解決了在特殊工況和復雜罐體結構測量環境下雷達液位計穩定測量的問題，且工藝簡單，成本低廉，實用性強，因此具有一定的借鑒意義。


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