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铂铑高温热电偶对炉温的测量
点击次数:57 发布时间:2019-04-17
 
   铂铑高温热电偶对炉温的测量
  1、概述
  在气化炉运行过程中,气化炉炉膛温度是非常重要的工艺参数,对气化炉的安全稳定效益运行具有极其重要的作用,是炉膛温度的直接工艺反映,气化温度控制的好坏,将直接影响着气化炉炉衬的寿命长短,从而影响装置的长周期运行,所以气化炉温度是气化炉控制的重要指标,对气化炉安全,长周期平稳运行也起着重要的作用。所以对气化炉温度的准确测量至关重要。铂铑高温热电偶对煤气化炉温度进行测量。
  2、高温热偶使用过程存在问题
  铂铑高温热电偶采用德士古高温气流床气化炉,08年气化炉投运至2013年底,高温热偶故障率高使用寿命低,消耗有200多支,费用约400万元。由于高温热偶使用寿命短,导致每次停车必须更换高温热偶,在气化炉温低于600℃的情况下更换高温热偶,极易造成炉膛耐火砖的损坏,给公司造成更大的损失,具体故障原因有以下几个方面。
  2.1气化炉热电偶的前部为高温陶瓷保护管,由于高温陶瓷耐高温但不耐敲击,在气化炉开停车期间受到高压炉渣的冲击、冲刷导致破碎。
  2.2热电偶从气化炉外壁,经壳体、隔热层、三层耐火砖插入燃烧室,由于各耐火材料的热膨胀系数不同,热电偶经常因各耐火层热膨胀不同出现的挤压力而损坏。
  2.3当水煤浆气化炉正常运行时,热电偶保护管已粘满炉渣。炉渣一方面使保护管的强度降低,另一方面这些呈熔融状态的附着物布满保护管的表面,当出现气化炉非正常开、停车时,由于附着物的热膨胀系数与保护管不同,会使热电偶保护管破碎而造成热电偶的损坏。
  2.4在高温热偶的拆装过程中,热偶孔的清理干净程度、拆卸炉温条件、安装炉温条件、安装热偶时注意的密封细节、热偶伸缩长度要求等,直接影响到高温热偶的使用寿命和安全运行。
  3提升高温热偶使用寿命,减少故障率
  3.1使用专业工具,制定相关操作法,进行标准化作业
  (1)拆铂铑高温热电偶,疏通热偶安装孔必须在气化炉温度不低于800℃时,制作专用钢钎,钢钎打通后,用DN40mm的不锈钢管锤击转动疏通,直至孔径满足安装要求。
  (2)密封组件安装。①将热偶和热偶管进行连接,连接时应先安装锁紧卡套,再将热偶和热偶连接管进行连接,将热偶的长度调整至测量长度,并将锁紧卡套紧固防止热偶长度再发生变化。②热偶长度调整好后按照以下顺序安装其他附件:a、套入铝垫片b、套入安装接头并紧固c、套入一个瓷管d、套入火山灰一个(小头朝里大头朝外)e、套入瓷管两个f、套入销子g、套入压紧螺丝并将其压紧。③在放好瓷管火山灰进行紧固时应将热偶放置于热偶口内,并对角带上螺丝后对压紧螺帽进行紧固,以确保紧固到位,防止因火山灰未紧固到位发生回火事故。④在压紧螺帽紧固好以后不可再用扳手拧转接头或调整热偶的长度,防止热偶丝因绞线造成损坏。
  (3)在每次安装热偶时,测量好热偶安装孔深度,调节热偶长度,把握好热偶插入炉膛深度。经过几年的经验总结,在保证热电偶偶可靠指示温度的前提下,寻求zui理想的缩进值,以缓解气化炉内冲刷,提高热偶使用寿命,目前我厂高温热偶安装保护套管内缩15~20mm。
  3.2科学选择热电偶,减小冲刷
  限制高温热偶使用寿命的主要部件是保护套管,保护套管的选材及加工工艺,直接影响着高温热偶的使用寿命。目前国内生产的气化炉专用高温热偶,其材质有二硅化钼(MoSi2)保护套管,刚玉(Al2O3)保护套管,以及碳化硅(SiC)保护套管等。由于三种材质的机械强度碳化硅(SiC)>刚玉(Al2O3)>二硅化钼(MoSi2),综合材质强度与成本考虑,zui终选择刚玉套管,可以适当的提高热偶的使用寿命。
  3.3工艺人员精心操作,严格控制炉温
  在正常生产条件下,耐火砖表面有一层煤渣层,实际上渣层是动态的,温度低渣层较厚,温度高渣层较薄,适当厚的渣层可以减缓高温气体和熔渣的冲刷。在运行过程中还避免过氧的情况,氧气波动后直接造成炉温的波动,氧气突然升高后,造成炉温突然升高,高温热偶由于热胀冷缩的应力作用,保护套管迅速膨胀,很容易造成破损,导致zui终热偶损坏。
  在气化炉运行过程中,经常会出现堵渣情况,为了进行熔渣,工艺操作人员会采取降低煤浆负荷,相对提高氧气煤浆比例,使得气化炉炉温升高,从而达到熔渣的目的;同时,后续工段有时会出现突然降低负荷的现象,导致气化炉内压力迅速升高。在开停车的过程中由于更换烧嘴,会使冷空气进入炉内,造成炉内温度的急骤变化,在投料过程的短时间内,炉内温度升得比较快。
  这些因素都是导致气化炉高温热偶受到强烈冲击,zui终损坏的重要原因。为了提高气化炉运行的安全稳定,对工艺联锁系统适当改进,提高自动控制系统的准确性和可靠性,同时提高工艺人员的操作水平,将工艺参数控制的更加稳定、安全。虽然我厂气化炉热电偶使用周期较早期开车期间延长了很多,但目前用热电偶水煤浆气化炉温度仍然是一项世界性的难题,国内许多科研机构也在研发。希望在不久的将来,有更好的特殊材料应用于保护套管的制造,提高热电偶的整体性能,延长使用时间,同时减轻劳动强度,节约企业费用。
 

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