安徽天康氣化爐高溫?zé)犭娕?/strong>的概述:
氣化爐爐內(nèi)溫度是氣化爐運(yùn)行zui重要的參數(shù)之一,它反映了料漿在氣化爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的狀況。當(dāng)爐內(nèi)溫度較高,高于用于氣化的原料的灰熔點(diǎn)50~80℃時(shí),碳轉(zhuǎn)化率高,渣的流動(dòng)性好,氣化爐運(yùn)行順利,但粗合成氣中的CO2含量增加,有效成分降低,加快耐火磚融蝕,降低了氣化爐的安全性。當(dāng)爐內(nèi)溫度較低,接近用于氣化原料的灰熔點(diǎn)時(shí),碳轉(zhuǎn)化率低,渣的流動(dòng)性變差,排渣可能受阻,氣化爐運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)問題,此時(shí)粗合成氣中的CO2含量降低,有效成分相對增加,而耐火磚融蝕速度降低,氣化爐的安全性好??傊?,氣化爐內(nèi)溫度的高低影響以下因素:
①氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率,決定合成氣氣體成分的組成;
②氣化爐運(yùn)行工況;
③氣化爐壽命;
④氣化爐安全。
因此,應(yīng)盡一切可能測量爐內(nèi)溫度,爐內(nèi)溫度測量分直接測量和間接測量兩種,直接測量又有升溫階段測量和運(yùn)行階段溫度測量。應(yīng)盡量采用直接測量氣化爐內(nèi)溫度,尤其新裝置、新原料、開車階段必須直接測量爐內(nèi)溫度。用于指導(dǎo)氣化爐工藝操作。
安徽天康氣化爐爐內(nèi)高溫?zé)犭娕?/span>:
1)升溫?zé)犭娕?br />
在氣化爐開車階段,使用升溫(預(yù)熱)熱電偶,檢測氣化爐升溫曲線,并保
證在投入料漿時(shí)爐內(nèi)溫度達(dá)1100℃。升溫?zé)犭娕伎刹捎肧分度(Pt-Pt-10Rh,即鉑-鉑10%銠)或R分度(Pt-Pt-13Rh,即鉑-鉑13%銠)熱電偶,而R分度熱電偶更合適一些,它的熱電勢更高,也可采用K分度熱電偶。爐內(nèi)溫度升溫預(yù)熱儀表量程為0~1315℃。
2)正常操作熱電偶
正常操作時(shí)直接測量爐內(nèi)溫度目前用B分度熱電偶,即雙鉑銠熱電偶,用鉑-30%銠和鉑-6%銠兩種合金絲做成熱電偶元件,它的長期工作溫度為1500℃,短期使用可達(dá)1700℃,在600℃~1500℃時(shí),測溫?zé)犭娕荚葹?plusmn;0.5%或±4℃,但它在600℃以下時(shí),幾乎沒有熱電勢。
多元料漿氣化工藝包對爐內(nèi)溫度測量儀表要求為:
①在氣化爐高溫區(qū)上下兩個(gè)平面360°內(nèi)均勻分布兩兩相對的4個(gè)測溫點(diǎn)。初次開車階段安裝4支熱電偶,以便監(jiān)測工藝燒嘴燃燒火焰的長度,找出高溫區(qū),以及判斷火焰是否在正中,檢驗(yàn)工藝燒嘴工作情況。氣化爐正常運(yùn)行時(shí),應(yīng)有兩支至少有一支熱電偶正常工作。
②爐內(nèi)熱電偶采用雙套管組合式結(jié)構(gòu),前端推薦用高溫耐磨陶瓷外套管,內(nèi)套管為剛玉套管。
③熱電偶安裝時(shí)縮回爐子向火面耐火磚約15mm,以降低熔融原料渣對熱電偶的沖刷,延長熱電偶的使用壽命。
安徽天康氣化爐高溫?zé)犭娕?/strong>的結(jié)構(gòu):
氣化爐內(nèi)溫度較高,正常生產(chǎn)在1380℃。氣化爐是壓力容器,工作壓力為6.5MPa。氣化爐耐火磚在運(yùn)行過程中不斷減薄,熱電偶的插入長度也不是一個(gè)固定值,需在現(xiàn)場測量溫度計(jì)測量口處耐火磚的厚度,決定插入長度,所以,氣化爐測溫?zé)犭娕际且粋€(gè)組合式結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足以下要求:
1)承受氣化爐壓力和高溫;
2)便于與氣化爐承壓爐體連接和安裝;
3)便于拆卸;
4)套管燒穿后,能夠保持密封,不使氣化爐高溫氣體由熱電偶處泄漏。
為滿足氣化爐內(nèi)高溫測量要求,一般采用雙套管結(jié)構(gòu),外套管為高溫耐磨陶瓷管,內(nèi)套管用剛玉套管。為滿足氣化爐工作壓力的要求,便于安裝和拆卸熱電偶,氣化爐體上設(shè)有法蘭接管,熱電偶本身也設(shè)計(jì)成與氣化爐工作壓力等級*的法蘭接管。為了制造成承壓測量元件,非金屬材料的陶瓷或剛玉套管只能組合固定在金屬法蘭套管上。
安裝新的熱電偶時(shí),將組裝好的熱電偶放在的支架上,支架放在帶輪的小車上,使熱電偶剛好對準(zhǔn)氣化爐熱電偶設(shè)備接管正中。向爐內(nèi)緩慢推進(jìn)熱電偶,約每5分鐘10mm,使熱電偶避免遭受熱沖擊。
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氣化爐爐壁溫度測量系統(tǒng)
(1)氣化爐爐壁溫度測量概述
以多元料漿氣化爐為壓力容器,爐內(nèi)正常溫度在1380℃左右,甚至高達(dá)1500℃。爐內(nèi)所襯爐磚在高溫時(shí)會(huì)熔蝕,受熱氣體和融渣的沖刷,耐火磚不斷變薄。在某些情況下,例如砌磚時(shí)的缺陷,爐磚會(huì)掉下,或熾熱氣體通過磚縫侵入。爐內(nèi)耐火磚的減薄甚至脫落或熾熱氣體通過磚縫侵入會(huì)使氣化爐爐壁表面溫度升高,使受壓的氣化爐金屬外殼強(qiáng)度降低,許用應(yīng)力迅速下降,造成設(shè)備不安全,因此要求檢測氣化爐表面溫度并給予報(bào)警。另一個(gè)原因是,爐表面溫度反映了爐內(nèi)耐火磚減薄的程度,可預(yù)先確定更換耐火磚的時(shí)間。
對于氣化爐表面溫度的檢測,應(yīng)能檢測出每一塊耐火磚的工作情況,在爐子的筒體部分每隔200mm要設(shè)檢測點(diǎn),拱頂部分為150mm,按工藝或設(shè)備的要求設(shè)置。一般采用分區(qū)測量平均溫度或zui高溫度的方法,首先通過遠(yuǎn)傳式測溫元件,在控制室找出表面溫度異常的區(qū)域,然后用手持式測溫儀表,找出準(zhǔn)確溫度異常位置。
氣化爐表面溫度測量方法按目前的技術(shù),可采用的方法主要有:
1)熱敏電阻模擬測量系統(tǒng);
2)熱電偶模擬測量系統(tǒng);
3)融鹽式開關(guān)測量系統(tǒng)。
以上溫度測量元件都是用鎧纜式,分別把熱敏電阻、熱電偶和導(dǎo)線用絕緣物質(zhì)外包以不銹鋼拉成φ3~φ5mm的鎧纜,制成每根5~30m的長度作為一區(qū),用螺栓和壓板纏繞固定于爐體和拱頂,遠(yuǎn)傳至控制室顯示和報(bào)警。熱電阻和熱電偶可測平均溫度或zui高溫度,而融鹽式則達(dá)到某一溫度時(shí)融鹽熔化,形成導(dǎo)電狀態(tài)而在控制室報(bào)警,當(dāng)溫度下降后,恢復(fù)原狀。
本工藝包推薦采用連續(xù)式熱電偶測溫表面溫度計(jì)。
(2)爐壁溫度檢測元件技術(shù)規(guī)格
1) 爐壁溫度元件
名稱:K分度熱偶型熱敏電纜
元件長度:20~30m/支,或按照要求
直筒部數(shù)量:29支
感溫范圍:150~500℃
設(shè)定精度:±5%
外殼直徑:Φ2.8m
2)附件
防爆高溫連接接頭(接插件)、高溫補(bǔ)償導(dǎo)線、安裝件、密封材料
(3)鎧纜式氣化爐爐壁溫度檢測元件的安裝
本工藝包氣化爐直徑為Φ2.8m,整個(gè)氣化爐燃燒室分8個(gè)溫區(qū),爐拱頂外弧分2個(gè)溫區(qū),爐子直筒段分6個(gè)溫區(qū)。垂直段測溫元件間距為200mm,每隔200mm一個(gè)固定點(diǎn)。爐頂外弧測溫元件旋轉(zhuǎn)盤繞,間距和固定點(diǎn)控制在100~200mm。固定件由廠商配套,分固定卡件和壓板。氣化爐爐體在設(shè)計(jì)時(shí)按要求布置爐壁表面溫度檢測點(diǎn),并畫出固定螺釘?shù)奈恢茫圃鞆S在壓力容器制造時(shí)將螺釘焊接在爐壁上。安裝時(shí)壓板上涂以填料,使與測溫元件之間的聯(lián)接更好,易于元件貼近爐壁。
安徽天康集團(tuán) 徐