اندازه گیری جریان الکترومغناطیسی برای FGD آب گندم و آب خنک کننده در نیروگاه های زغال سنگ.
منتشر شده در: July 31, 2026
پیشینه مشتری
یک نیروگاه زغالسنگ فوق بحرانی 2*600 مگاواتیدر مرکز چین، که برق پایه را برای شبکه استانی با ظرفیت تولید سالانه تقریباً 7.2 میلیارد کیلووات ساعت تأمین میکند، کارخانه ابزار دقیق شیآن چینوی را برای رفع مشکلات مزمن قابلیت اطمینان اندازهگیری جریان در سیستمگوگردزدایی گاز دودکش (FGD)و چرخه آب-بخار خود انتخاب کرد. این نیروگاه از فناوری FGD آهک-ژِیپسی تر برای دستیابی به راندمان حذف SO2 بیش از 98% استفاده میکند و با استانداردهای انتشار فوقالعاده پایین چین (SO2 < 35 میلیگرم بر متر مکعب) مطابقت دارد.مکانهای حیاتی اندازهگیری جریان عبارتند از: خوراک دوغاب آهک به جاذب (20-30 درصد وزنی جامد، بسیار ساینده)، تخلیه دوغاب ژِیپسی، آب جبرانی فرآیند، تأمین آب بدون مواد معدنی به دیگ بخار (هدایت الکتریکی < 5 میکروزیمنس بر سانتیمتر)، آب خنککننده کندانسور (سیستم یکبار عبور، 45000 متر مکعب بر ساعت برای هر واحد)، و توزیع آب سرویس. قابلیت اطمینان اندازهگیری مستقیماً بر گزارش انطباق زیستمحیطی، کنترل استوکیومتری شیمیایی و مدیریت شیمی آب دیگ بخار تأثیر میگذارد.چالشهای پیش رو
سایش شدید در دوغاب FGD:دوغاب آهک با 25-30 درصد وزنی ذرات کربنات کلسیم (D50 ≈ 45 میکرومتر) ذاتاً ساینده است. فلومترهای الکترومغناطیسی با پوشش لاستیکی قبلی در سرویس دوغاب، در عرض 14 تا 18 ماه دچار سایش پوشش شدند و بدنه متر را در معرض دوغاب خورنده (pH 5.0-5.8 با کلریدهای محلول تا 20000 پیپیام از محتوای کلر زغالسنگ) قرار دادند. دو تعویض بدنه متر در 3 سال، هر کدام 180000 یوان هزینه مواد و نیروی نصب داشت.
خرابی اندازهگیری با هدایت الکتریکی پایین:
- آب بدون مواد معدنی (آب تقطیر و آب تغذیه دیگ بخار) دارای هدایت الکتریکی کمتر از 5 میکروزیمنس بر سانتیمتر است - که به آستانه حداقل اندازهگیری تئوری برای فلومترهای الکترومغناطیسی نزدیک میشود. مترهای قبلی در طول عملیات شبانه با جریان کم (کمتر از 20% حداکثر جریان) دچار قطع سیگنال متناوب میشدند که باعث نوسانات کنترل سطح مخزن دیگ بخار و ایجاد هشدارهای غیرضروری جریان کم میشد.هزینههای نصب با قطر بزرگ:خطوط آب خنککننده کندانسور (DN1200، 45000 متر مکعب بر ساعت) به دلیل هزینه گزاف فلومترهای مغناطیسی تمامقطر، به مترهای از نوع درج نیاز داشتند. مترهای درج از حساسیت به پروفیل سرعت رنج میبردند، به طوری که اندازهگیریها بسته به عمق درج و اختلال بالادست از شیرهای پروانهای نیمهباز، 12%± متغیر بود.رسوبگذاری ژِیپسی و از دست دادن سیگنال:
- رسوبگذاری سولفات کلسیم روی الکترودها در خط تخلیه ژِیپسی به تدریج سطح اندازهگیری را عایق میکرد و باعث کاهش دامنه سیگنال به میزان 40 تا 60 درصد در طول 4 تا 6 هفته میشد. تمیز کردن ماهانه الکترودها لازم بود که شامل ایزوله کردن سیستم و رسوبزدایی مکانیکی میشد.شرایط کاری در محلپارامترخوراک دوغاب آهکآب بدون مواد معدنی (تغذیه دیگ بخار)
- دوغاب ژِیپسی تخلیه شدهمحیط
- دوغاب آهک 25-30 درصد وزنی، pH 5.0-5.8آب بدون مواد معدنی، هدایت الکتریکی < 5 میکروزیمنس بر سانتیمتردوغاب ژِیپسی 15-20 درصد وزنی، pH 4.5-5.5نرخ جریان
عادی: 180 متر مکعب بر ساعت؛ حداکثر: 250 متر مکعب بر ساعت
| عادی: 800 متر مکعب بر ساعت؛ حداقل (شب): 200 متر مکعب بر ساعت | عادی: 80 متر مکعب بر ساعت؛ حداکثر: 120 متر مکعب بر ساعت | دما | 45 تا 55 درجه سانتیگراد |
|---|---|---|---|
| 120 تا 180 درجه سانتیگراد (خروجی هیتر آب تغذیه HP) | 50 تا 60 درجه سانتیگراد | فشار0.4 تا 0.8 مگاپاسکال | 15 تا 18 مگاپاسکال (تغذیه آب فشار بالا) |
| 0.3 تا 0.6 مگاپاسکال | اندازه لوله | DN150 (6 اینچ) | DN300 (12 اینچ)، Schedule 160 |
| DN100 (4 اینچ) | نصب | ساختمان FGD، اتمسفر خورنده (SO2/SO3)، IP67+ | سالن توربین، دمای بالا، حداقل IP65 |
| ساختمان آبگیری FGD، رطوبت بالا، IP67 | راه حل: فلومتر الکترومغناطیسی شیآن چینوی | کارخانه ابزار دقیق شیآن چینوی یک راه حل فلومتر الکترومغناطیسی با پیکربندی چندگانه را متناسب با چالشهای منحصر به فرد هر نقطه اندازهگیری ارائه داد، که از اصل اندازهگیری قانون فارادی بهره میبرد - که ذاتاً مستقل از چگالی سیال، غلظت جامدات و ویسکوزیته است - که برای کاربردهای دوغاب و آب با هدایت الکتریکی پایین که مترهای مکانیکی و اولتراسونیک در آنها شکست میخورند، ایدهآل است. | پوشش سرامیکی (Al2O3) - خطوط دوغاب FGD: |
| برای کاربردهای دوغاب آهک و ژِیپسی، ما یک پوشش سرامیکی از آلومینا با خلوص 99.7% با سختی ویکرز بیش از 1600 HV - تقریباً 10 برابر سختتر از PTFE و 20 برابر سختتر از لاستیک سخت - مشخص کردیم. پوششهای سرامیکی تقریباً در برابر سایش ساینده ذرات کربنات کلسیم و سولفات کلسیم مصون هستند و طول عمر خدماتی بیش از 10 سال را حتی تحت سرویس مداوم دوغاب پیشبینی میکنند. سطح سرامیکی همچنین در برابر محیط اسیدی و غنی از کلراید FGD از نظر شیمیایی بیاثر است. | پیشتقویتکننده با امپدانس بالا - سرویس آب بدون مواد معدنی: | برای کاربرد آب تغذیه دیگ بخار با هدایت الکتریکی پایین، شیآن چینوی یک پیشتقویتکننده با امپدانس بالا را مستقیماً در داخل محفظه سنسور ادغام کرد و امپدانس ورودی الکترود را به بیش از 10^12 اهم افزایش داد. این امر امکان اکتساب سیگنال پایدار را در سیالات با هدایت الکتریکی تا 1 میکروزیمنس بر سانتیمتر - بسیار کمتر از مشخصات 5 میکروزیمنس بر سانتیمتر نیروگاه - فراهم میکند و اندازهگیری مداوم و بدون انحراف را حتی در طول عملیات شبانه با جریان کم تضمین میکند. | الکترودهای زمین و اندازهگیری Hastelloy C-276 - خطوط دوغاب: |
| مقاومت ترکیبی در برابر خوردگی-فرسایش در برابر محیط اسیدی و غنی از کلراید FGD. محتوای مولیبدن Hastelloy C-276 مقاومت در برابر سوراخ شدن معادل PREN (عدد معادل مقاومت در برابر سوراخ شدن) بیش از 45 را فراهم میکند، در مقایسه با 25 برای فولاد ضد زنگ 316L. | بدنه فورج شده با فشار بالا - آب تغذیه دیگ بخار: | برای خط آب تغذیه فشار بالا DN300 در فشار 15-18 مگاپاسکال و دمای 180 درجه سانتیگراد، یک بدنه متر فولادی کربنی فورج شده با اتصالات انتهایی جوشی لب به لب عرضه شد که با آمادهسازی انتهای جوش ASME B16.25 مطابقت داشت و تحت فشار طراحی 1.5 برابر آزمایش هیدرواستاتیک قرار گرفت. پوشش PTFE برای سرویس مداوم 180 درجه سانتیگراد درجهبندی شده بود. | ادغام Modbus RTU با DCS: |
تمام مترها از طریق RS485 Modbus RTU در سیستم کنترل توزیع شده نیروگاه ادغام شدند و دادههای جریان بلادرنگ، انباشت جمعکننده برای گزارشدهی زیستمحیطی ماهانه (جریان دوغاب FGD * حذف SO2 = تأیید انطباق) و هشدارهای تشخیصی برای تشخیص لوله خالی و نظارت بر وضعیت پوشش الکترود را فراهم کردند.
محل نصب
- متر دوغاب آهک DN150 بر روی یک بخش عمودی با جریان رو به بالا نصب شد تا شرایط لوله پر را تضمین کند - یک الزام حیاتی با توجه به تمایل دوغاب به تهنشین شدن و تشکیل جریان طبقهبندی شده در لولههای افقی با سرعت کمتر از 1.5 متر بر ثانیه. مسیرهای لوله مستقیم 10D بالادست و 5D پاییندست فراهم شد. شکنندگی ذاتی پوشش سرامیکی نیازمند جابجایی دقیق در طول نصب بود: پیچهای فلنج با گشتاور 80 نیوتنمتر در یک الگوی متقاطع با استفاده از آچار گشتاور کالیبره شده سفت شدند. متر آب تغذیه فشار بالا با اتصالات جوشی لب به لب توسط جوشکاران ماهر واجد شرایط ASME نصب شد، با عملیات حرارتی پس از جوش و بازرسی رادیوگرافی جوشها قبل از آزمایش هیدرواستاتیک.نتایج - 24 ماه پس از نصبمعیارقبل
- بعد از EMF شیآن چینویعمر پوشش متر دوغاب14-18 ماه (سایش لاستیک)24+ ماه - بدون سایش قابل اندازهگیری سرامیک
- قطع سیگنال آب بدون مواد معدنیمتناوب زیر 20% جریان
- سیگنال پایدار از محدوده جریان 2% تا 100%رسوبگذاری ژِیپسی - تمیز کردن الکترود
- ماهانه (رسوبزدایی مکانیکی)فصلی (فقط پیشگیرانه)، سیگنال پایدار
خاموشی برنامهریزی نشده (مرتبط با جریان)
2 رویداد در 24 ماه
صفر خاموشی مرتبط با فلومتر
| هزینه تعویض سالانه متر | 120000 یوان (میانگین 2 متر در سال) | 0 یوان (بدون تعویض) |
|---|---|---|
| دادههای انطباق زیستمحیطی | 95% کامل بودن دادهها (شکافها ناشی از زمان از کار افتادن متر) | 99.8% کامل بودن دادهها |
| توصیه محصول | مشخصات | EMF صنعت برق شیآن چینوی |
| پوشش | سرامیک Al2O3 (دوغاب ساینده)، PTFE (آب با هدایت الکتریکی پایین)، لاستیک سخت (آب خنککننده) | الکترود |
| Hastelloy C-276 (دوغاب FGD)، 316L SS (آب خنککننده)، پلاتین-ایریدیوم (هدایت الکتریکی فوقالعاده پایین) | ویژگیهای خاص | پیشتقویتکننده با امپدانس بالا یکپارچه، بدنه فورج شده با فشار بالا، پوشش سرامیکی ضد سایش |
| دقت | ±0.3% خوانده شده (استاندارد)، ±0.5% (پوشش سرامیکی، کالیبراسیون بهینهشده برای دوغاب) | محدوده اندازه |
| DN15-DN2000 | حفاظت | سنسور IP68 / فرستنده IP67 |
خروجی
| 4-20mA + RS485 Modbus RTU؛ Foundation Fieldbus برای ادغام DCS | صنایع قابل اجرا |
|---|---|
| نیروگاه زغالسنگ، نیروگاه هستهای (ایمنیمحور موجود)، نیروگاه برقآبی، زبالهسوز، سیکل ترکیبی | |
