新型流量计在水泥行业开始应用

在化工、石化、钢铁、电力、供热和水处理等行业各种液体和气体流量计应用十分普遍，它们根据测量机理冠以不同的修饰术语，如科里奥利、超声波、电磁、涡街流量计等，比起传统的容积式、文丘里管、机械孔板式流量计来，新型流量计在精度、可靠性、重复性、可维护性方面有显著的特点。在这些设备里，易磨损的活动部件很少或根本没有；流量计中大部分都是非侵入式元件，具有更小的压降和更好的安全性；很多仪表配备有微处理器，能执行自诊断和其它功能，从而能为用户提供实时的反馈和历史数据采集。

    相对其它行业，流量计在水泥工业应用较少，这是由于其生产工艺过程中主要介质是物料流和气流，在物料流中则以粉状和颗粒为主，在主工艺流程中液体料流几乎没有，而气流还带有一定的粉尘，并且是在大管道内通过，给流量测量带来很大的难度。在某些工艺点如冷却机各室的风量，由于测定的是高压空气流量，管道的口径也不大，一般用传统的文丘里管，通过差压可以测量，但由于测量精度低，流量值仅能作为参考，而且用它来调节风门的开度，恒定风量也较困难。目前一些5000t/d生产线已不测量高压空气的流量，而是通过测定高压罗茨风机输出的电功率来估算流量，故流量测量过去在水泥行业几乎是一个空白，自动化技术人员往往只知温度、压力、物位等计量传感器。随着水泥生产规模增大、工艺过程不断更新，流量测量和新型流量计也开始在水泥行业应用，表现在以下几方面。

    1.1 用于水泥工艺过程的物料测量

    水泥工艺过程中原料、中间成品和最终产品全是固体，而且以颗粒状和粉状物料为主，这些物料的流量测量在水泥工厂是由电子皮带秤和各种固体流量计来实现的，它们既是工艺设备又是自动化设备，但不属于流量仪表。近几年来国外一些公司把新型流量仪表的测量机理如科里奥利、超声波用于计量秤，最典型的例子是德国申克公司用科里奥利力测量流体质量的机理开发的科里奥利秤，用它来测量煤粉比起其它煤粉计量秤，有结构简单、控制精度高、计量和输送一体化等特点，现已广泛应用在我国水泥行业。

    1.2 在辅助流程和低温余热发电中采用新型流量计

    在水泥工业的辅助流程主要用于提高设备运转率和保护设备，如废气处理流程中增湿喷水是为了增加粉尘的比电阻，从而使电收尘器的效率得以提高。在新型干法水泥厂都设有喷水自动调节回路，在水量控制中各厂设置了电磁流量计，有的还配置了捆绑式超声流量计，起到了很好的监控作用，也使喷水自动调节回路能正常运行。

    在水泥行业利用废气的低温余热发电系统已很普遍，在余热发电系统采用了很多新型流量计，如超声波、涡街等。

    1.3 大管道气体流量的测量

    早期引进的一些干法水泥生产线，国外公司提出在窑尾出口处和废气处理的大管道中检测气体流量并相应调节有关阀门，曾选用过孔板式流量计、笛形均速管流量计等，但使用过程中难度太大，且由于流量测量并不影响水泥的生产，后一直没有使用。随着水泥工艺的不断更新，大型立磨已得到普遍应用，在立磨的工艺流程中，要求测定磨机进出口风量并保持循环风量恒定，如我国出口阿曼的3000t/d水泥生产线，采用了普菲尔公司的立磨， 在测点一览表中就有此要求。3000t/d级水泥生产线生料磨的出口风管口径一般在800mm左右，在流量测量规范中，管道口径大于200mm就属于大口径流量测量，如用传统的孔板式流量计，在运行中，由于孔板的节流孔锐边磨损、板面沾污，管道积聚凝结灰，在磨损后需要进行更换；孔板流量计还有量程比小，精度低，不可恢复压损大等缺点；对于大口径的管道需要大的法兰，其价格、安装成本和维护也是一个值得关注的问题。另外气体的流量测量受温度、压力的变化而变动，对气体的流量测量会造成严重的影响，主要表现对精确度和重复性方面；在水泥行业中被测过程气体大多含有粉尘，测量传感器中一般带有小孔，粉尘会容易造成测量传感器的堵塞，故在水泥行业大管道气体流量测量难度大，有许多问题有待解决。

    随着新型差压式均速管流量计在市场中出现，解决了大管道气体流量测量的难题，它有着量程比大，精度高，不可恢复压损小的特点，也通过各种措施防止气体中的粉尘堵塞测量传感器。