在線檢測氧化鋁焙燒窯窯尾煙氣中co濃度
2023-04-25 15:23:37 來源:一大把網(wǎng)站
摘要: 氣體檢測
1問題的提出
氧化鋁焙燒窯自投產(chǎn)以來,窯尾排煙機*炸事故屢屢頻發(fā),給企業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重影響。以重油為燃料的氧化鋁焙燒窯,在運行中當供風不足時,燃燒不完全產(chǎn)生的可燃性氣體會隨煙氣一起排入窯尾,當其達到一定數(shù)量時遇到火種即會發(fā)生*炸。下表是焙燒窯窯尾氣體成分的隨機測定數(shù)據(jù),可見co濃度較高。因此,以窯尾氣體中co為檢測對象是合適的。焙燒窯窯尾氣體成分的隨機測定數(shù)據(jù)見表1。
2 測定方法
2.1 采樣點的確定
采樣點可選擇兩處∶一是排煙機進口附近,二是焙燒窯窯筒尾部(距密封圈1.0m處)。選擇后者可以排除從窯尾至排煙機的漏風,co濃度高,檢測容易,同時還可以更準確地反映出燃料燃燒情況。
2.2測定方法的選擇
co濃度測定方法有∶奧氏氣體分析儀吸收法、氣相色譜法、紅外分析法和化學分析法等。本案例選擇紅外分析法。因為這種方法能自動、連續(xù)地進行工作,而且可靠性和穩(wěn)定性較好。
2.3 窯尾氣體的特征和儀器的選擇
窯尾煙氣具有如下特征∶①高溫,煙氣溫度可達450℃;②高粉塵,此處含塵量高達1000g/Nm3,且塵粒較細;③高水分,煙氣水分為45%(*點60℃);④高負壓,采樣點處負壓達400mmH2O。這就給氣體采樣、分析等工作帶來很大困難。僅有一臺好的分析儀器,而沒有一套可靠的煙氣處理系統(tǒng),實際上是不能完成煙氣中co連續(xù)分析任務的。為此,本案例選用天禹智控TY-6000系列紅外氣體分析儀。
2.4 測定的流程
根據(jù)窯尾煙氣特征、儀表性能,設計了一套co在線檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一臺紅外氣體分析儀,可編程序控制器及一套取樣系統(tǒng)組成。測定流程如圖1 所示。
采樣過濾探頭安裝在焙燒窯窯尾處專門敷設的取樣管道上。啟動泵6,樣氣從采樣點取出,先經(jīng)過濾探頭1濾去其中之粉塵,再經(jīng)凝水器4進行一次除水后,大部分樣氣通過旁路排放掉,只有少量氣樣送至后級進行測量用。電子除濕器17對被測氣樣進行二次除水,再經(jīng)干燥器18、19干燥,這樣就基本上排除了樣氣中的水分。然后樣氣經(jīng)四通切換閥9、流量計11送至co分析儀12進行分析。分析結果傳送到窯前記錄儀顯示。為操作者提供信息。
1—取樣濾頭;2—氣動球閥 PB1(常開);3—氣動球閥PB2(常閉);4—凝水器;5—電磁閥SV2(兩位三通);6—取樣泵M1;7—電磁閥SV3(常閉);8—流量計τV1;9—四通切換閥;10—電磁閥SV5;11—流量計 τV2;12—CO分析器;13—電磁閥SV1;14—儲水器1;15—電磁閥SV4;16—儲水器2;17—電子除濕器;18—干燥器1;19—干燥器2;20—電磁閥SV6
整套系統(tǒng)的控制部分是一臺可編程序控制器,具有如下功能∶①整套系統(tǒng)的順序控制;②自動反吹;③自動排水;④手動/自動;⑤報警信號處理。
3 檢測系統(tǒng)的運行
為了適應窯尾氣含水量大、粉塵高等特點,本案例對原儀器進行相應改進,以便提高整套系統(tǒng)的自動化程度和樣氣分析的可靠性。
3.1 采樣過濾頭位置的調(diào)整
采樣過濾探頭通過套筒裝在專門敷設的窯尾排煙管上。原設計采樣探頭裝在套筒內(nèi),不插入排煙管,如圖2(A)所示。探頭所處位置溫度較低,樣氣水分在探頭周圍凝結,使落在探頭上的粉塵變濕,造成反吹困難,其結果套管內(nèi)積滿濕粉塵,致使采樣探頭嚴重堵塞,阻礙系統(tǒng)正常運行。為此,將采樣探頭伸入排煙管內(nèi)10cm,如圖2(B)所示。這樣落在探頭上的粉塵會因高溫氣流作用快速烘干,易被反吹空氣吹落,從而保證了采樣探頭暢通,延長了探頭使用壽命。
3.2 空氣反吹裝置位置的調(diào)整
原設計中,壓縮空氣經(jīng)分析儀器機柜,通過采樣管反吹至采樣探頭。由于其行程長,且采樣氣管內(nèi)煙氣溫度降低而存有凝結水,造成反吹壓力不足和探頭變濕,易使采樣探頭堵死。為此,將空氣反吹裝置移至窯尾附近,從另一管路反吹至探頭,從而縮短了反吹距離,保證了足夠的風壓,對保護探頭亦起到了十分明顯的效果。
3.3 反吹空氣的凈化
由于采用系統(tǒng)壓縮空氣為反吹氣體,其中含有微量懸浮油分,這些油分吹入探頭內(nèi)遇高溫形成炭黑微粒,在反吹壓力下滲入探頭微孔,造成探頭堵塞。為消除該現(xiàn)象,我們在壓縮空氣輸送管線上安裝兩個除油缸,獲得了較好的效果。
3.4 改編執(zhí)行程序
為了適應采樣點工作狀況,進一步提高分析的可靠性,延長某些部件使用周期,對原有執(zhí)行程序進行了改編,更合理地安排采樣、排放冷凝水、反吹探頭、停留等各段時間。在及時反映煙氣中co濃度前提下,適當增加反吹次數(shù),以延長探頭使用壽命。改編后執(zhí)行程序如下∶
3.5 采樣探頭的選擇
本系統(tǒng)在運行過程中*使用了兩類過濾探頭。一類是不銹鋼材質,該類探頭按與固定環(huán)的連接方式不同又分為固定粘接式和固定焊接式兩種;另一類是陶瓷材質。實**明,粘接式不銹鋼探頭在高溫下易使粘結劑失效,造成探頭與固定環(huán)脫離,降低其使用壽命,而陶瓷探頭在受熱不均時易破損。故在尋求到更好的材質之前采用焊接式不銹鋼探頭為宜。
4 結 論
工業(yè)實踐*明∶氧化鋁焙燒窯窯尾煙氣中co濃度在線檢測是可行的。采用本設計系統(tǒng)可以準確、及時測出煙氣中co濃度值,做到提前預報。
關鍵詞:
氣體檢測
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