(1)概述
氣化爐爐內(nèi)溫度是氣化爐運行***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。當爐內(nèi)溫度較高,高于用于氣化的原料的灰熔點50~80℃時,碳轉(zhuǎn)化率高,渣的流動性好,氣化爐運行順利,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。當爐內(nèi)溫度較低,接近用于氣化原料的灰熔點時,碳轉(zhuǎn)化率低,渣的流動性變差,排渣可能受阻,氣化爐運行會出現(xiàn)問題,此時粗合成氣中的CO2含量降低,有效成分相對增加,而耐火磚融蝕速度降低,氣化爐的安全性好??傊瑲饣癄t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)盡一切可能測量爐內(nèi)溫度,爐內(nèi)溫度測量分直接測量和間接測量兩種,直接測量又有升溫階段測量和運行階段溫度測量。應(yīng)盡量采用直接測量氣化爐內(nèi)溫度,尤其新裝置、新原料、開車階段須***直接測量爐內(nèi)溫度。用于指導(dǎo)氣化爐工藝操作。
(2)氣化爐爐內(nèi)高溫熱電偶
1)升溫熱電偶
在氣化爐開車階段,使用升溫(預(yù)熱)熱電偶,檢測氣化爐升溫曲線,并保
證在投入料漿時爐內(nèi)溫度達1100℃。升溫熱電偶可采用S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
正常操作時直接測量爐內(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,它的長期工作溫度為1500℃,短期使用可達1700℃,在600℃~1500℃時,測溫熱電偶元件精度為±0.5%或±4℃,但它在600℃以下時,幾乎沒有熱電勢。
多元料漿氣化工藝包對爐內(nèi)溫度測量儀表要求為:
①在氣化爐高溫區(qū)上下兩個平面360°內(nèi)均勻分布兩兩相對的4個測溫點。初次開車階段安裝4支熱電偶,以便監(jiān)測工藝燒嘴燃燒火焰的長度,找出高溫區(qū),以及判斷火焰是否在正中,檢驗工藝燒嘴工作情況。氣化爐正常運行時,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熱電偶安裝時縮回爐子向火面耐火磚約15mm,以降低熔融原料渣對熱電偶的沖刷,延長熱電偶的使用壽命。
(3)氣化爐高溫熱電偶的結(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。氣化爐耐火磚在運行過程中不斷減薄,熱電偶的插入長度也不是一個固定值,需在現(xiàn)場測量溫度計測量口處耐火磚的厚度,決定插入長度,所以,氣化爐測溫熱電偶是一個組合式結(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。