0、 前言:
為了提高造氣爐的發(fā)氣量,增加半水煤氣中的有效成分,提高氣化層溫度和穩(wěn)定氣化層的適宜位置是至關(guān)重要的,但氣化層的溫度變化快,難控制,既受煤種影響,又受工藝條件和溫度監(jiān)控手段的制約,以致?tīng)t溫控制和氣化層位置控制難遂人愿。由于氣化層的溫度和氣化層位置不便于直接進(jìn)行測(cè)量,操作人員只能根據(jù)煤氣成分變化及上下行煤氣溫度和爐渣狀態(tài)來(lái)綜合判斷,憑操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)爐溫進(jìn)行操作控制。因此,如何對(duì)造氣爐氣化層溫度和位置進(jìn)行有效測(cè)量,改進(jìn)滯后的工藝操作方法,穩(wěn)定爐況,降低煤耗,提高生產(chǎn)水平,一直是目前同行專家所關(guān)心的重要問(wèn)題。
1、 測(cè)溫型爐箅的特點(diǎn):
(1)可以直接檢測(cè)氣化層下沿溫度的變化;
(2)該點(diǎn)溫度靈敏可靠:
(3)它不受干擾:
(4)它是處于溫差最大的敏感區(qū);
(5)它正式安裝在爐子的最中心,比較有代表性;
(6)爐箅以它為軸,爐箅轉(zhuǎn)動(dòng),磨擦損失小,使用壽命一年以上。
2、 熱電偶的安裝:
測(cè)溫氣化層下沿溫度的裝置是從爐底鼓風(fēng)箱處向上朝爐內(nèi)插入一支熱電偶,用豐,、償導(dǎo)線將熱電與相應(yīng)的儀器儀表連接,即可對(duì)氣化層下沿的溫度和位置進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控。設(shè)計(jì)測(cè)溫裝置時(shí),除了選擇合適的熱電偶和保護(hù)套管外,還要妥善處理保護(hù)套管穿:過(guò)爐箅的矛盾,解決安裝、使用和維修中的一些具體實(shí)際問(wèn)題。由于爐箅是個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)部件,生產(chǎn)過(guò)程中處于不停轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài),熱電偶的保護(hù)套管只有穿過(guò)爐箅帽才能進(jìn)入到氣化層最近處的位置。在保護(hù)套管穿過(guò)爐箅帽時(shí),會(huì)發(fā)生磨擦或碰撞現(xiàn)象,還有爐箅運(yùn)轉(zhuǎn)的不規(guī)則性,這些問(wèn)題都要充分考慮。安裝熱電偶時(shí),應(yīng)盡量保持保護(hù)套管處于爐箅中心,且垂直狀態(tài),并在保護(hù)套管與爐箅帽之間留出適當(dāng)?shù)拈g隙,以減輕爐箅帽對(duì)保護(hù)套管的磨損,延長(zhǎng)熱電偶的使用時(shí)間。
3、 溫度調(diào)節(jié)控制:
在正常操作情況下,氣化層應(yīng)穩(wěn)定在一定的高度范圍內(nèi)。但氣化層的位置除受上、下吹百分比的影響外,主要受爐條機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢影響,引起氣化層位置的改變。上吹百分比過(guò)大或爐條機(jī)轉(zhuǎn)速太慢,會(huì)使氣化層上移,造成氣化層上部炭層減簿,易出現(xiàn)風(fēng)洞和氧含量超標(biāo),并使?fàn)t頂溫度升高,造成上吹氣體顯熱損失增大、炭層蓄熱減少,更主要的是容易造成結(jié)疤。下吹百分比過(guò)大或爐條機(jī)轉(zhuǎn)速太快,會(huì)使氣化層下降,使?fàn)t底溫度上升,下吹氣體顯熱損失增大,熱利用率下移,嚴(yán)重時(shí)燒壞爐箅。對(duì)于氣化層位置的控制,應(yīng)根據(jù)測(cè)溫裝置檢測(cè)出的氣化層下沿溫度情況,原則上調(diào)整好適宜合理的上、—F吹百分比,控制好入爐蒸汽用量,更重要的是要調(diào)節(jié)好爐條機(jī)的轉(zhuǎn)速,使之與爐渣的生成量相適應(yīng),將氣化層穩(wěn)定在低限合理的位置上。
4、 氣化層溫度自動(dòng)控制系統(tǒng):
對(duì)于造氣爐在生產(chǎn)過(guò)程的溫度控制,傳統(tǒng)的工藝操作方法不能真正了解和掌握氣化層的溫度,也就不能對(duì)爐況實(shí)施主動(dòng)控制。但對(duì)造氣爐采用風(fēng)帽頂上端溫度檢測(cè)技術(shù)后,便能使操作人員了解爐子從吹風(fēng)到制氣結(jié)束的溫度變化狀況,再運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段,便能實(shí)現(xiàn)溫度控制和生產(chǎn)操作自動(dòng)化。自動(dòng)控制系統(tǒng)由檢測(cè)單元、PLC、變頻器、操作面板及顯示儀表等組成,以PIC為控制中心,將熱電偶檢測(cè)的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成爐條機(jī)轉(zhuǎn)速的控制信號(hào),達(dá)到隨此溫度變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)爐條機(jī)轉(zhuǎn)速的目的,且在自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障或溫度檢測(cè)單元不能正常工作時(shí),裝置能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制到手動(dòng)控制的切換,以免影響生產(chǎn)。風(fēng)帽頂上端溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。
5、 結(jié)語(yǔ):
造氣生產(chǎn)過(guò)程中的溫度控制,實(shí)質(zhì)上是要維持好造氣爐的熱量平衡,使煤氣化的吸熱和發(fā)熱處于相對(duì)平衡狀態(tài)。測(cè)溫爐箅溫度的測(cè)量與控制技術(shù)的實(shí)施,有利于維持造氣生產(chǎn)過(guò)程中熱量平衡,能對(duì)煤氣化過(guò)程中的氣化層溫度及其位置進(jìn)行在線檢測(cè)和監(jiān)控,從根本上改變間歇式煤氣化操作的工藝方法,提高溫度控制的自動(dòng)化水平,促進(jìn)煤氣化裝置韻技術(shù)進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)真正意義上的造氣過(guò)程優(yōu)化自動(dòng)控制。