0、 前言:
为了提高造气炉的发气量,增加半水煤气中的有效成分,提高气化层温度和稳定气化层的适宜位置是至关重要的,但气化层的温度变化快,难控制,既受煤种影响,又受工艺条件和温度监控手段的制约,以致炉温控制和气化层位置控制难遂人愿。由于气化层的温度和气化层位置不便于直接进行测量,操作人员只能根据煤气成分变化及上下行煤气温度和炉渣状态来综合判断,凭操作经验对炉温进行操作控制。因此,如何对造气炉气化层温度和位置进行有效测量,改进滞后的工艺操作方法,稳定炉况,降低煤耗,提高生产水平,一直是目前同行专家所关心的重要问题。
1、 测温型炉箅的特点:
(1)可以直接检测气化层下沿温度的变化;
(2)该点温度灵敏可靠:
(3)它不受干扰:
(4)它是处于温差最大的敏感区;
(5)它正式安装在炉子的最中心,比较有代表性;
(6)炉箅以它为轴,炉箅转动,磨擦损失小,使用寿命一年以上。
2、 热电偶的安装:
测温气化层下沿温度的装置是从炉底鼓风箱处向上朝炉内插入一支热电偶,用丰,、偿导线将热电与相应的仪器仪表连接,即可对气化层下沿的温度和位置进行测量和监控。设计测温装置时,除了选择合适的热电偶和保护套管外,还要妥善处理保护套管穿:过炉箅的矛盾,解决安装、使用和维修中的一些具体实际问题。由于炉箅是个运转部件,生产过程中处于不停转动的状态,热电偶的保护套管只有穿过炉箅帽才能进入到气化层最近处的位置。在保护套管穿过炉箅帽时,会发生磨擦或碰撞现象,还有炉箅运转的不规则性,这些问题都要充分考虑。安装热电偶时,应尽量保持保护套管处于炉箅中心,且垂直状态,并在保护套管与炉箅帽之间留出适当的间隙,以减轻炉箅帽对保护套管的磨损,延长热电偶的使用时间。
3、 温度调节控制:
在正常操作情况下,气化层应稳定在一定的高度范围内。但气化层的位置除受上、下吹百分比的影响外,主要受炉条机转速的快慢影响,引起气化层位置的改变。上吹百分比过大或炉条机转速太慢,会使气化层上移,造成气化层上部炭层减簿,易出现风洞和氧含量超标,并使炉顶温度升高,造成上吹气体显热损失增大、炭层蓄热减少,更主要的是容易造成结疤。下吹百分比过大或炉条机转速太快,会使气化层下降,使炉底温度上升,下吹气体显热损失增大,热利用率下移,严重时烧坏炉箅。对于气化层位置的控制,应根据测温装置检测出的气化层下沿温度情况,原则上调整好适宜合理的上、—F吹百分比,控制好入炉蒸汽用量,更重要的是要调节好炉条机的转速,使之与炉渣的生成量相适应,将气化层稳定在低限合理的位置上。
4、 气化层温度自动控制系统:
对于造气炉在生产过程的温度控制,传统的工艺操作方法不能真正了解和掌握气化层的温度,也就不能对炉况实施主动控制。但对造气炉采用风帽顶上端温度检测技术后,便能使操作人员了解炉子从吹风到制气结束的温度变化状况,再运用先进的技术手段,便能实现温度控制和生产操作自动化。自动控制系统由检测单元、PLC、变频器、操作面板及显示仪表等组成,以PIC为控制中心,将热电偶检测的温度信号转换成炉条机转速的控制信号,达到随此温度变化而自动调节炉条机转速的目的,且在自动控制系统出现故障或温度检测单元不能正常工作时,装置能实现自动控制到手动控制的切换,以免影响生产。风帽顶上端温度自动控制系统的结构如图所示。
5、 结语:
造气生产过程中的温度控制,实质上是要维持好造气炉的热量平衡,使煤气化的吸热和发热处于相对平衡状态。测温炉箅温度的测量与控制技术的实施,有利于维持造气生产过程中热量平衡,能对煤气化过程中的气化层温度及其位置进行在线检测和监控,从根本上改变间歇式煤气化操作的工艺方法,提高温度控制的自动化水平,促进煤气化装置韵技术进步,实现真正意义上的造气过程优化自动控制。