一种料位测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种料位测量装置，涉及煤气化技术领域，用于避免测量装置发生管路堵塞的同时保证半焦料位测量的准确性。所述料位测量装置包括：差压计，且差压计的正压侧通过第一导管与气化炉连通，差压计的负压侧通过第二导管与气化炉连通；第一导管上和第二导管上均设有用于过滤半焦的过滤器。本实用新型提供的半焦料位测量装置用于在煤气化过程中测量气化炉中的半焦料位。
【专利说明】
一种料位测量装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种料位测量装置。
【背景技术】
[0002]煤气化技术是一种能够提高煤炭利用率的重要技术手段，其实质是将煤炭以煤粉的形式与气化剂在一定的温度和压力下发生化学反应，使煤粉中的有机质转化为煤气，从而提高煤炭的利用率。而煤加氢气化工艺是一种较为常用的煤气化技术，由于煤粉与氢气在高温高压条件下发生反应，在产生煤气的同时，还会生成半焦等附加产物，生成的半焦堆积在气化炉中；由于过高的半焦堆积料位会对气化反应造成不良影响，因此，在煤加氢气化过程中，需要对气化过程产生的半焦的料位进行严格监控。
[0003]目前，较为常用的半焦料位测量装置为远传膜片式差压计，使用时，将远传膜片式差压计的正压侧和负压侧通过导压管与采样点相连，以测量半焦料位；而且，在使用过程中，还需要向导压管中通入保护气，以将进入导压管的半焦吹回气化炉中，以防止半焦堵塞导压管。但是，由于在实际生产中很难保证保护气能够稳定输送，这会导致差压计的示数不稳定，从而影响测量的准确性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种料位测量装置，用于避免测量装置发生管路堵塞的同时保证半焦料位测量的准确性。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种料位测量装置，包括差压计，所述差压计的正压侧通过第一导管与气化炉连通，所述差压计的负压侧通过第二导管与气化炉连通；
[0007]所述第一导管上和所述第二导管上均设有用于过滤半焦的过滤器。
[0008]优选的，所述过滤器为金属过滤器。
[0009]较佳的，所述金属过滤器的滤芯为烧结金属滤芯。
[0010]优选的，所述第一导管包括正压导压部和正压线性采样部，所述第一导管上的过滤器设在所述正压导压部上，所述正压线性采样部的入口端与气化炉的第一采样点相连，所述正压线性采样部的出口端通过所述正压导压部与所述差压计的正压侧相连；
[0011]所述第二导管包括负压导压部和负压线性采样部，所述第二导管上的过滤器设在所述负压导压部上，所述负压线性采样部的入口端与气化炉的第二采样点相连，所述负压线性采样部的出口端通过所述负压导压部与所述差压计的负压侧相连。
[0012]进一步的，所述正压线性采样部的线性方向所在直线与所述气化炉中半焦的重力沉降相反方向形成的正压采样夹角α满足:45° <α<60ο;
[0013]所述负压线性采样部的线性方向所在直线与所述气化炉中半焦的重力沉降相反方向形成的负压采样夹角β满足:45° < β < 60° ο
[0014]更近一步的，所述第一导管和所述第二导管平行设置。
[0015]较佳的，所述第一采样点与第二采样点位于所述气化炉上不同的半焦采样高度。
[0016]较佳的，所述正压线性采样部和所述负压线性采样部为INC0NEL625材质制成的导管，或为INC0L0Y800H材质制成的导管。
[0017]优选的，所述第一导管上设有第一切断阀，所述第一切断阀位于第一导管上的过滤器与差压计的正压侧之间；
[0018]所述第二导管上设有第二切断阀，所述第二切断阀位于第二导管上的过滤器与差压计负压侧之间。
[0019]较佳的，包括用于连通第一导管和第二导管的第三导管；所述第三导管的一端与所述第一导管位于第一切断阀和正压侧之间的部分相连，另一端与所述第二导管位于第二切断阀和负压侧之间的部分相连;所述第三导管上设有用于在半焦料位测量前平衡所述正压侧的压力和负压侧的压力的第三切断阀。
[0020]优选的，所述差压计为量程大于O，小于等于0.12Kpa，且精度值小于等于0.1 %的差压计。
[0021]与现有技术相比，本实用新型提供的料位测量装置具有以下有益效果:
[0022]本实用新型提供的料位测量装置中，差压计的正压侧通过第一导管与气化炉连通，差压计的负压侧通过第二导管与气化炉连通，且第一导管和第二导管上均设有用于过滤半焦的过滤器，因此，在半焦料位测量过程中，通过过滤器对半焦的过滤，可以使半焦重新流回气化炉中，从而防止半焦堵塞导压管路。而且，由于本实用新型提供的半焦料位测量装置在半焦料位测量过程中，通过使用过滤器来过滤进入第一导管和第二导管的半焦，因此，本实用新型提供的料位测量装置在进行半焦料位测量时，不需要向半焦料位测量装置中通入保护气，从而避免了因为保护气不稳定造成的测量数据不准确。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1为本实用新型实施例提供的料位测量装置的整体结构示意图；
[0025]图2为本实用新型实施例提供的料位测量装置的工作原里图；
[0026]附图标记:
[0027]丨-第一导管，11-正压导压部；
[0028]12-正压线性采样部，110-第一切断阀；
[0029]2-第二导管，21-负压导压部；
[0030]22-负压线性采样部，210-第二切断阀；
[0031]3-第三导管，30-第三切断阀；
[0032]4-差压计，5-过滤器；
[0033]6-气化炉。
【具体实施方式】
[0034]为了进一步说明本实用新型实施例提供的料位测量装置，下面结合说明书附图进行详细描述。
[0035]请参阅图1，本实用新型实施例提供的料位测量装置包括:差压计4，差压计4的正压侧通过第一导管I与气化炉6连通，差压计4的负压侧通过第二导管2与气化炉6连通;第一导管I和第二导管2上设有用于过滤半焦的过滤器5。
[0036]具体实施时，首先进行压差标定，即:在煤加氢气化工艺运行前，先从气化炉顶部加入一定量的冷态半焦，根据冷态半焦相对高度产生的压差记录，可以得到半焦高度和压差比例关系。压差标定完成后，煤气化设备开始正常工作，气化炉6中随之产生高温高压状态的半焦。需要测量半焦料位时，气化炉6中的半焦会分别进入第一导管I和第二导管2，并压缩第一导管I和第二导管2中的空气，从而改变了第一导管I和第二导管2内空气的气压，使得差压计4的正压侧和负压侧之间具有气压差;最后，根据之前标定获得的半焦高度同压差的比例关系，并结合差压计4测得的压差值，计算出半焦料位的高度，操作人员从而可以根据半焦料位高度来控制气化炉的排焦速率，保证气化炉的稳定运行。
[0037]通过上述实施例提供的料位测量装置的具体实施过程可知，由于第一导管I和第二导管2上设有过滤器5，且差压计4的正压侧通过第一导管I与气化炉6连通、差压计4的负压侧通过第二导管2与气化炉6连通；因此，在半焦料位测量过程中，过滤器5可以过滤半焦，使进入第一导管I和第二导管2的半焦重新流回气化炉6中，从而防止半焦堵塞第一导管I和第二导管2。
[0038]而且，在本实施例提供的料位测量装置中，由于通过过滤器5来过滤半焦料位测量过程中进入第一导管I和第二导管2的半焦，因此，在进行半焦料位测量时，不需要向半焦料位测量装置中通入保护气，从而避免了因为保护气不稳定而造成的测量数据不准确。
[0039]进一步的，由于堆叠在气化炉6中的半焦密度很小且十分松散，因此，如果向半焦料位测量装置中通入保护气，很容易将气化炉6中第一导管I和第二导管2入口处的半焦吹走，从而在气化炉6中形成半焦空位，使半焦无法进入第一导管I和第二导管2，进而导致第一导管I和第二导管2内的空气无法被半焦压缩，半焦料位测量装置也就无法进行半焦料位的测量;因为本实施例中的半焦料位测量装置不需要通入保护气，从而避免了气化炉6半焦空位的形成，进而解决了上述半焦料位无法测量的问题。
[0040]另外，由于在高温高压下产生的颗粒状的半焦的堆积密度很小，现有技术中的远传膜片式差压计无法满足精度要求。因此，在本实施例中，差压计4选用小量程高精度的差压计，差压计4的量程在O?0.12Kpa之间，且差压计4的精度值小于等于0.1%。由于不同厚度的半焦能够产生的压差不同，本实施例中差压计4的量程并不作为唯一的限定，因此，本实施例中差压计4的量程并不仅限于此，可以根据被测半焦的厚度适当增加。
[0041]此外，上述实施例通过压差标定的方式得到半焦压差与半焦物料高度之间的关系，这种方法较为简单直观。
[0042]值得注意的是，上述实施例中的过滤器5为金属过滤器，金属过滤器的滤芯为烧结金属滤芯；使用烧结金属滤芯的金属过滤器可以在较高的温度下工作，并且能够高效过滤半焦、更大限度的防止半焦通过。
[0043]需要说明的是，在重力的作用下，半焦自然堆叠在气化炉6中，因此，半焦的压强随着堆叠高度的不同而发生变化:位于气化炉6上部的半焦压强较小，位于气化炉6下部的半焦压强较大。由于位于不同高度的半焦压强不同，静态空气的气压改变量也就不同。因此，本领域技术人员通过在气化炉6的不同高度处设置采样点，可以获得不同的压力值。
[0044]而且，上述实施例中的第一导管I和第二导管2的结构多种多样，下面结合图1给出一种具体的结构对第一导管I和第二导管2进行说明，但并不是限定。
[0045]上述实施例中，第一导管I包括正压导压部11和正压线性采样部12，第一导管I的过滤器5设在正压导压部11上;正压线性采样部12的入口端与气化炉6的第一采样点相连，正压线性采样部12的出口端通过正压导压部11与差压计4的正压侧相连。
[0046]第二导管2包括负压导压部21和负压线性采样部22，第二导管2的过滤器5设在负压导压部21上；负压线性采样部22的入口端与气化炉6的第二采样点相连，负压线性采样部22的出口端通过负压导压部21与差压计4的负压侧相连。
[0047]由于正压线性采样部12和负压线性采样部22位于气化炉6与过滤器5之间，因此，设置正压线性采样部12和负压线性采样部22能够为分别进入第一导管I和第二导管2中的半焦提供移动空间，使半焦在正压线性采样部12和负压线性采样部22内部移动，以压缩第一导管I和第二导管2中的气体，从而来改变差压计4两侧气体的压力。
[0048]由于半焦在气化炉6中的具有较好的流动性，所以，在气化炉排焦时，进入第一导管I和第二导管2的半焦可以自然流出。因此，在测量半焦料位过程中，虽然有一部分半焦进入正压线性采样部12和负压线性采样部22，并被过滤器5阻隔，但是半焦并不会堵塞第一导管I和第二导管2。
[0049]需要说明的是，正压线性采样部12的线性方向所在直线与气化炉6中半焦的重力沉降相反方向形成的夹角为正压采样夹角α;负压线性采样部22的线性方向所在直线与气化炉6中半焦的重力沉降相反方向形成的夹角为负压采样夹角β。
[0050]为了进一步防止半焦堵塞第一导管I和第二导管2，正压采样夹角α优选为45°-60°，负压采样夹角β优选为45°-60°。在这样的角度范围内，进入正压线性采样部12和负压线性采样部22的半焦拥有较好的受力状况，从而在气化炉6排焦时，使进入第一导管I和第二导管2的半焦能够更为容易地流出。
[0051]而且，如果采样角度过小，在半焦分别从气化炉进入正压线性采样部12和负压线性采样部22的入口处时，会导致半焦沉降方向与导管传递压力方向转角太大，使正压线性采样部12和负压线性采样部22的入口处的半焦比较容易形成力学死角，进而导致压力传递不准确；因此，正压采样夹角α和负压采样夹角β为45°-60°时，还可以更好的传递压力值，线性采样部入口处半焦力学死角的形成，使测量更为准确。
[0052]需要说明的是，第一导管I和第二导管2平行设置，这样，可以避免由于正压采样夹角α和负压采样夹角β不相等而引起的半焦压力误差，从而进一步保证测量的准确性。
[0053]需要进一步说明的是，由于在气化炉6中，堆叠后的半焦下部的压强较大，上部的压强较小；因此，为了获得较为准确的压差值，在本实施例中，第一采样点与第二采样点位于气化炉6上不同的半焦采样高度，且第一采样点所处的半焦采样高度低于第二采样点所处的半焦采样高度，这是本领域技术人员所公知的，在此不做赘述。
[0054]但是，本实用新型中第一采样点和第二采样点的高度并不仅限于此，第一采样点高度也可以低于第二采样点高度;此时，由于第一采样点所在位置的半焦压强低于第二采样点所在位置的半焦压强，因此，差压计4使用负压差压计，差压计4的示数为负值。
[0055]而考虑到气化炉6在工作过程中，其内部是高温高压的环境(800?950°C，5?lOMpa)，因此，上述实施例中与气化炉6直接相连的第一导管I和第二导管2优选的使用耐高温高压的材料制作。例如:第一导管I和第二导管2可以使用INC0NEL625材质制作或使用INC0L0Y800H材质制作;且由于这两种材料的导热性较好，使用这两种材料制作第一导管I和第二导管2有利于降低进入第一导管I和第二导管2的半焦的温度，防止半焦料位测量装置超温。但是，使用这两种材料制作第一导管I和第二导管2并不是唯一的限定，其他合适的耐高温高压的材料也适用于本实用新型。
[0056]值得注意的是，由于只有第一导管I的正压线性采样部12和第二导管2的负压线性采样部22与气化炉中的半焦直接接触，因此，可以在第一导管I上只有正压线性采样部12、在第二导管2上只有负压线性采样部22使用耐高温高压材料INC0NEL625或INC0L0Y800H制作；同样的，使用IN⑶NEL625或IN⑶L0Y800H制作正压线性采样部12和第二导管2的负压线性采样部22也并不是唯一的限定，其他合适的耐高温高压的材料也可以使用。
[0057]另外，正压线性采样部12和负压线性采样部22的长度大于等于80cm，这样的通过延长半焦进入路径，使得半焦在进入第一导管I和第二导管2的过程中能够有充足的时间散热；由于进入第一导管I和第二导管2的半焦充分散热后，可以使第一导管I和第二导管2内部的气体温度基本恒定，因此，可以避免温度变化对气体压力的影响，从而可以保证压差计4测量的安全和准确。
[0058]而且，通过使正压线性采样部12和负压线性采样部22的长度大于等于80cm，还能够提供足够的空间，以使半焦分别进入第一导管I和第二导管2后，能够充分地压缩第一导管I和第二导管2内的气体，从而使测量值更为准确。
[0059]需要说明的是，在实际测量中，可以在气化炉6上的多个不同的位置设置采样点，以用来安装多组半焦料位测量装置，从而可以对气化炉多个位置的压差进行测量。通过对不同位置的压差数据进行整体计算，可以更加准确的计算出气化炉中的半焦料位。
[0060]在上述实施例中，第一导管I上位于第一导管I的过滤器5与差压计4的正压侧之间的部分设有第一切断阀110;第二导管2上位于第二导管2的过滤器5与差压计4的负压侧之间的部分设有第二切断阀210。
[0061]工作时，第一切断阀110和第二切断阀210打开，差压计4处于压差测量状态；当不需要对半焦料位进行测量时，第一切断阀110和第二切断阀210断开，压差测量停止;通过设置第一切断阀110和第二切断阀210，可以避免差压计4长时间处于工作状态，从而延长了差压计4的使用寿命。
[0062]而考虑到测量开始前，差压计4的正压侧和负压侧的初始压力可能不平衡，这会影响测量结果的准确性，因此，上述实施例还包括用于连通第一导管I和第二导管2的第三导管3;第三导管3的一端与第一导管I上位于第一切断阀110和差压计4的正压侧之间的部分相连，另一端与第二导管2上位于第二切断阀210和差压计4的负压侧之间的部分相连;第三导管3上设有用于在半焦料位测量前平衡正压侧的压力和负压侧的压力的第三切断阀30。
[0063]下面结合图2对本实施例提供的半焦料位测量装置的工作过程进行具体说明:
[0064]S701:压差标定；
[0065]S702:关闭第一切断阀110和第二切断阀210，然后打开第三切断阀30，当差压计4的示数为O时，差压计4的正压侧和负压侧的压力得到平衡；
[0066]S703:关闭第三切断阀30，打开第一切断阀110和第二切断阀210;
[0067]S704:通过差压计4测量半焦料位。
[0068]在测量压差之前，通过接通第三切断阀30，可以使差压计4的正压侧和负压侧的初始压力得到平衡，这样就避免了原始误差;而且，当差压计4在平衡状态时的示数不为零时，可以断定差压计显示不准确，从而可以提前更换或调整差压计，这进一步保证了测量的准确性。
[0069]需要说明的是，上述实施例中的第一切断阀110、第二切断阀210、第三切断阀30的种类多种多样，可以根据实际情况选择;优选的，第一切断阀110、第二切断阀210、第三切断阀30为球阀。由于球阀的操作简单，使用时只需要将球阀全开即可，能够准确地控制开度；并且，球阀对流体产生的阻力很小。因此，当第一切断阀110、第二切断阀210、第三切断阀30为球阀时，可以避免由切断阀的开度不同而导致的压力差，从而可以减少测量干扰因素，保证测量精度。
[0070]在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0071]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种料位测量装置，其特征在于，包括差压计，所述差压计的正压侧通过第一导管与气化炉连通，所述差压计的负压侧通过第二导管与气化炉连通； 所述第一导管上和所述第二导管上均设有用于过滤半焦的过滤器。2.根据权利要求1所述的料位测量装置，其特征在于，所述过滤器均为金属过滤器。3.根据权利要求2所述的料位测量装置，其特征在于，所述金属过滤器的滤芯为烧结金属滤芯。4.根据权利要求1所述的料位测量装置，其特征在于， 所述第一导管包括正压导压部和正压线性采样部，所述第一导管上的过滤器设在所述正压导压部上，所述正压线性采样部的入口端与气化炉的第一采样点相连，所述正压线性采样部的出口端通过所述正压导压部与所述差压计的正压侧相连； 所述第二导管包括负压导压部和负压线性采样部，所述第二导管上的过滤器设在所述负压导压部上，所述负压线性采样部的入口端与气化炉的第二采样点相连，所述负压线性采样部的出口端通过所述负压导压部与所述差压计的负压侧相连。5.根据权利要求4所述的半焦料位测量装置，其特征在于，所述正压线性采样部的线性方向所在直线与所述气化炉中半焦的重力沉降相反方向形成的正压采样夹角α满足:45° <α < 60° ； 所述负压线性采样部的线性方向所在直线与所述气化炉中半焦的重力沉降相反方向形成的负压采样夹角β满足:45° < β < 60° ο6.根据权利要求4-5任意一项所述的料位测量装置，其特征在于，所述第一导管和所述第二导管平行设置。7.根据权利要求4所述的料位测量装置，其特征在于，所述第一采样点与第二采样点位于所述气化炉上不同的半焦采样高度。8.根据权利要求4所述的料位测量装置，其特征在于，所述正压线性采样部和所述负压线性采样部为INCONEL625材质制成的导管，或为INC0L0Y800H材质制成的导管。9.根据权利要求1所述的料位测量装置，其特征在于，所述第一导管上设有第一切断阀，所述第一切断阀位于第一导管的过滤器与差压计的正压侧之间； 所述第二导管上设有第二切断阀，所述第二切断阀位于第二导管的过滤器与差压计负压侧之间。10.根据权利要求9所述的料位测量装置，其特征在于，还包括用于连通第一导管和第二导管的第三导管;所述第三导管的一端与所述第一导管位于第一切断阀和正压侧之间的部分相连，另一端与所述第二导管位于第二切断阀和负压侧之间的部分相连;所述第三导管上设有用于在半焦料位测量前平衡所述正压侧的压力和负压侧的压力的第三切断阀。11.根据权利要求1所述的料位测量装置，其特征在于，所述差压计为量程大于O，小于等于0.12Kpa，且精度值小于等于0.1 %的差压计。
【文档编号】C10J3/48GK205506164SQ201620207247
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】刘明, 汪国庆, 周三, 马志超, 方科学, 聂永广
【申请人】新奥科技发展有限公司