氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕嫉谋撞〖案纳?/h1>

發(fā)布時(shí)間：2022-09-14     瀏覽次數(shù)：

摘要:在溫度測(cè)量系統(tǒng)中,最常用的就是熱電偶，氣化爐溫度測(cè)量利用了熱電偶特性,用特殊材料制成專用熱電偶進(jìn)行測(cè)量,從而達(dá)到耐高溫、耐高壓和耐磨損的特性。通過分析氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕?/strong>存在的問題,闡述其解決的方法和所采用的新型熱電偶的使用效果。
引言:煤化工年產(chǎn)50萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目，是全省規(guī)模最大的“十一五”重點(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目總投資28.5億元，設(shè)計(jì)年消耗煤炭127萬(wàn)噸。在全國(guó)同等規(guī)模的煤化工建設(shè)項(xiàng)目中工期最短,較其他項(xiàng)目節(jié)省14個(gè)月時(shí)間;全國(guó)第一套殼牌氣化爐用于制甲醇，且一次投料試生產(chǎn)成功;在國(guó)內(nèi)第一個(gè)在煤化工中使用國(guó)產(chǎn)大空分裝置;采用的干粉煤氣化技術(shù)使綜合能耗在目前國(guó)內(nèi)煤制甲醇裝置中最低，且是世界上首套應(yīng)用于大型甲醇生產(chǎn)裝置上獲得成功的潔凈煤氣化技術(shù)。
一、當(dāng)前氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕即嬖诘谋撞?br /> 　　在氣化裝置中，溫度是直接反映氣化爐是否正常運(yùn)行的最重要參數(shù)之一。因?yàn)闅饣癄t內(nèi)各組分需要在一個(gè)嚴(yán)格的溫度控制范圍(1400~1600℃)內(nèi)才能使碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%以上。生成的合成氣進(jìn)入氣化爐的激冷段，與激冷氣壓縮機(jī)送來的210℃合成氣混合，溫度由1500℃降至900℃，合成氣中夾帶的熔融飛灰也因溫度降低而固化。而后通過輸氣管、氣體返回室及冷卻器的其它換熱段進(jìn)行余熱回收，最后從冷卻器底部出口排出，溫度降至340℃左右。所以對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和嚴(yán)密的監(jiān)控,對(duì)于提高生產(chǎn)效率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、確保裝置安全生產(chǎn)、提升環(huán)保意識(shí)具有重大意義是所有煤化工生產(chǎn)企業(yè)首先要解決的問題。由于殼牌氣化爐高溫、高壓、強(qiáng)沖刷、溫度驟變的特殊工況，測(cè)溫?zé)犭娕冀?jīng)常出現(xiàn)指示波動(dòng)大、指示斷線、熱電偶接線盒處泄漏。結(jié)合裝置運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題，當(dāng)前使用的熱電偶存在如下弊病:
1.氣化爐發(fā)生非計(jì)劃停車時(shí)，氣化爐內(nèi)會(huì)發(fā)生溫度和壓力的驟變，這對(duì)熱電偶的鎧裝層保護(hù)管的破壞相當(dāng)嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)的H和CO直接進(jìn)人熱電偶內(nèi)部，使熱電偶絲產(chǎn)生“氫脆”和“碳中毒”，從而喪失測(cè)量溫度的能力。
2.熱電偶長(zhǎng)時(shí)間處在高溫環(huán)境中，保護(hù)管受損嚴(yán)重,質(zhì)地也變得脆弱，一旦需要更換其中一支溫度時(shí)，另外的幾支很可能因?yàn)闄z修作業(yè)而損壞，因此只要更換一支熱電偶，其余的幾支就要全部換掉，更換成本較大。
3.爐內(nèi)物料沖刷嚴(yán)重，氣化爐環(huán)形空間及內(nèi)空間的熱電偶都需要繞成圓形，通過固定夾板將多支熱電偶?jí)壕o，如果熱電偶的強(qiáng)度和抗熱振性不強(qiáng)，或者固定夾板的螺絲沒有緊固，再者就是固定支點(diǎn)過少，都會(huì)導(dǎo)致熱電偶在極短的時(shí)間內(nèi)便被磨斷或沖折。另外在用夾板固定熱電偶時(shí)，由于多支熱電偶共用一個(gè)支點(diǎn)和夾板，若是螺絲緊固過緊，很容易導(dǎo)致熱電偶被壓斷，使用壽命自然下降。
4.氣化爐內(nèi)部壓力較大(≈4.0Mpa)，高溫腐蝕性氣體極易發(fā)生泄漏，給安全生產(chǎn)帶來了極大的隱患。
5.由于氣化爐環(huán)形空間及內(nèi)空間的溫度都是多點(diǎn)測(cè)量、雙支測(cè)量，雙路傳輸(分別去DCS和ESD系統(tǒng))，參與重要聯(lián)鎖。而當(dāng)前使用的熱電偶外部緊固是通過多孔填料進(jìn)行壓緊密封，密封力度過大，容易使安裝的溫度全部斷掉，而用力過小，開車運(yùn)行后高溫合成氣就會(huì)泄漏，此時(shí)只能將安裝的熱電偶全部剪掉，進(jìn)行帶壓堵漏。這樣就導(dǎo)致-一個(gè)漏點(diǎn)毀掉多支溫度，導(dǎo)致生產(chǎn)上存在安全隱患。
二、氣化爐專用測(cè)溫?zé)犭娕急貍涞男阅?br /> 1.耐高溫，在1400~1600℃的高溫下能正常穩(wěn)定的工作。
2.耐高壓，能承受2.5~8.7MPa的高壓而不被損壞。
3.耐腐蝕，能同時(shí)抵抗氧化性和還原性氣體的雙重腐蝕。
4.抗沖刷，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和可調(diào)整的插入長(zhǎng)度，能抵抗物料、煤灰的長(zhǎng)期沖刷。
5.壽命長(zhǎng)，所使用的熱電偶能保證長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)工作，減少“非計(jì)劃停車”。
三、氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕夹孤┑脑?br /> 　　氣化爐熱電偶保護(hù)管在6.5~8.7Mpa,1400~1600℃的高溫、高壓下，不僅要考慮材質(zhì)問題,同時(shí)也應(yīng)考慮密封防泄漏問題。使用單位在購(gòu)買熱電偶備件時(shí)，一般不再購(gòu)買與工藝連接的法蘭、密封接頭、接線盒，熱偶等廠家必須提供的瓷環(huán)、密封件，而是由使用者自行裝配。在長(zhǎng)周期運(yùn)行中，熱電偶經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，分析原因如下:
1.瓷環(huán)、密封填料質(zhì)量較差，在旋緊時(shí)壓碎，造成高壓合成氣吹出。
2.壓緊管多次使用造成變形，長(zhǎng)度減少，壓緊接頭.旋到根部不能起到壓緊作用，致使填料周邊有空隙。一旦出現(xiàn)泄漏，會(huì)逐步將填料、瓷環(huán)吹凈，造成合成氣從密封孔徑內(nèi)噴出。該氣體溫度較高且為有毒、有害氣體,無(wú)法堵漏，氣化爐被迫停運(yùn)。
四、氣化爐專用多點(diǎn)熱電偶的特點(diǎn)及效果
　　氣化爐專用多點(diǎn)熱電偶，包括多個(gè)測(cè)溫芯體、四氟屏蔽導(dǎo)線、冷端保護(hù)套以及法，每個(gè)測(cè)溫芯體分別連接各自的四氟屏蔽導(dǎo)線，且在測(cè)溫芯體與四氟屏蔽導(dǎo)線連接處套裝有冷端保護(hù)套，冷端保護(hù)套內(nèi)灌裝有高溫密封膠，法蘭上制有與測(cè)溫芯體數(shù)量相同的通過孔，每個(gè)測(cè)溫芯體分別穿過各自的通過孔，其在測(cè)溫芯體的外壁套裝一密封螺栓，該密封螺栓的下部與通過孔嚙合連接，該密封螺栓的上部?jī)?nèi)壁與測(cè)溫芯體外壁之間的測(cè)溫芯體.上套裝--石墨密封墊以及壓環(huán)，并通過密封螺栓上方測(cè)溫芯體上套裝的卡套螺栓與密封螺栓嚙合連接壓緊石墨密封墊。本實(shí)用新型拆裝方便、密封性能好、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行可靠性高、安全性好、成本較低。