氣化爐液位計的測量原理及波動原因分析

該氣化爐液位計(見圖1)為雙法蘭壓差式液位計，通過測量正負相壓差經變送器傳至集散控制系統(DCS)和緊急停車(ESD)系統，操作人員根據實時測量值判斷激冷室內工藝氣冷卻情況，ESD系統則在液位低低情況下發出指令自動觸發緊急停車聯鎖，實現氣化爐的停車。法蘭壓差式液位計的測量原理主要為U形管原理，即上法蘭和氣相空間相通，下法蘭和液相空間相通，并采用單晶硅差壓敏感元件或全密封電容使壓力測量有很高的測量精度，同時保證了優良的穩定性和可靠性。壓力經毛細管內的灌充硅油(或其他液體)傳遞至變送器的主體，然后由變送器將壓力或壓差轉換為4～20mA的直流信號輸出。氣化爐液位計波動原因有以下幾點。

1、取壓管堵塞

粗合成氣和熔融狀態的渣進入激冷室的水浴中，激冷室中含有大量的灰渣介質。灰渣長期在下法蘭取壓管及測量膜表面沉積，致使液位計指示出現偏差。

2、沖洗水手閥泄漏

為避免液位計取壓管堵塞，原始設計時設置了1股高壓熱密封水(SW)作為沖洗水。該SW的壓力為6.8MPa，溫度為130℃，但在實際運行過程中由于存在振動腐蝕及熱脹冷縮，容易造成變送器信號線接頭松動，沖洗水手閥、根部閥內漏，導致液位計指示偏差。

3、測量膜沖蝕

在液位計出現故障時，使用SW對液位計膜盒進行沖洗，沖洗水壓力較高，膜盒表面受到較大的沖刷力，長時間運行后，導致膜盒的測量膜損壞，造成液位計指示偏差。

4、膜盒腐蝕

原始設計時氣化爐液位計采用316L膜盒。氣化爐產生的高溫、高壓氣體經過激冷室的冷卻、洗滌后送至洗滌塔，合成氣中的H2具有很強的滲透性，H分子進入膜盒膜片內部會引起不同程度的氫脆;水中含有一定量的Cl－，水質差時Cl－質量濃度高于800mg/L，對膜盒產生腐蝕;再加上高壓沖洗水對膜盒的沖洗產生一個橫向剪切力，這個力會在與H2的共同作用下對膜盒膜片產生腐蝕。在短時間內這種現象不是很明顯，日積月累下液位計膜盒會出現明顯腐蝕。將氣化爐液位計膜盒改為316L+鍍金膜盒以避免氫脆現象。

5、真空狀態

氣化爐烘爐階段，氣化爐內的水直接排入鎖斗，然后由鎖斗排入沉渣池，此時氣化爐內沒有液態水，爐內為真空狀態。真空狀態會導致液位計膜盒膜片緩慢變形，*終造成液位計指示偏差。

6、氣化爐工藝原因

氣化爐壓力波動大，操作溫度控制過高，致使氣化爐內氣泡過多，進而造成液位計波動。氣化爐超負荷運行，合成氣流速增加，會造成合成氣帶水，進而造成液位計指示降低或波動。