(1)概述
氣化爐爐內(nèi)溫度是氣化爐運(yùn)行***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(wèn)題,此時(shí)粗合成氣中的CO2含量降低,有效成分相對(duì)增加,而耐火磚融蝕速度降低,氣化爐的安全性好。總之,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(cè)量爐內(nèi)溫度,爐內(nèi)溫度測(cè)量分直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)煞N,直接測(cè)量又有升溫階段測(cè)量和運(yùn)行階段溫度測(cè)量。應(yīng)盡量采用直接測(cè)量氣化爐內(nèi)溫度,尤其新裝置、新原料、開車階段須***直接測(cè)量爐內(nèi)溫度。用于指導(dǎo)氣化爐工藝操作。
(2)氣化爐爐內(nèi)高溫?zé)犭娕?br>
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(cè)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(shì)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(cè)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(zhǎng)期工作溫度為1500℃,短期使用可達(dá)1700℃,在600℃~1500℃時(shí),測(cè)溫?zé)犭娕荚葹?plusmn;0.5%或±4℃,但它在600℃以下時(shí),幾乎沒(méi)有熱電勢(shì)。
多元料漿氣化工藝包對(duì)爐內(nèi)溫度測(cè)量?jī)x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(duì)的4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。初次開車階段安裝4支熱電偶,以便監(jiān)測(cè)工藝燒嘴燃燒火焰的長(zhǎng)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(duì)熱電偶的沖刷,延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命。
(3)氣化爐高溫?zé)犭娕嫉慕Y(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(guò)程中不斷減薄,熱電偶的插入長(zhǎng)度也不是一個(gè)固定值,需在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度計(jì)測(cè)量口處耐火磚的厚度,決定插入長(zhǎng)度,所以,氣化爐測(cè)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。