一、概述 十五期间,我国水泥、冶金等行业正在大力推广新型干法水泥等生产工艺的技术改造,实现上规模、降能耗、提高质量、确保安全、提高效益的战略调正目标。对自动控制及成份监测的要求很高,特别在水泥旋窑窑尾和转炉炉口等场所的高温,高粉尘气体的取样分析系统是十分关键的必要设备。由于我国新型干法水泥生产工艺的特殊性,工况条件十分恶劣。直接采用进口设备和个别仿造设备也多数不适应我国国情使用不理想,特别是耐高温和取样探头堵塞故障特别严重。针对这一实际情况,为满足我国水泥、冶金等行业技术改造的需要,本系统根据我国水泥、冶金等高尘、高温的恶劣工况条件,采用技术创新的专利技术如“流动介质除尘”“热管高温取样”等最先进的成熟技术,设计的ZD101-41型干法高温取样分析系统,已达到国际先进水平,特别适合我国国情。 二、系统特点 2.系统主要特点: ①免维护型高温取样过滤探头(专利产品)可在高温、高粉尘条件下连续工作,不堵塞。 ②常压热管耐高温取样管可在1800℃条件下,承受下料冲击等恶劣环境连续工作不烧坏。 ③系统响应极快,分析准确,滞后小。 ④关键件全部采用优选进口件,系统可靠性高。 三、关键技术措施分析 1.高温取样技术措施: 本系统采用常压热管原理,探头夹层内有内循环冷却介质—蒸馏水,由高温泵驱动,将探头热量由蒸馏水带至热交换器进行换热,外循环冷却水将热量带走,保证探头可长期在1800℃条件连续工作不致烧坏。检测蒸馏水温度,控制外循环冷却水可以稳定地控制探头温度为常温。 该高温探头采用智达具有自主知识产权的技术,采用常压热管原理耐腐蚀不锈钢探头处于常温状态,强度高,耐腐蚀。解决了耐高温钢材质制成的探头不适应工况温度剧烈变化时强度改度,无法承受下料冲击的问题。同时解决了耐腐蚀钢探头不耐腐蚀的问题。 内循环采用蒸馏水,外循环采用自来水或工业用水,冷却余量大,内循环热管内壁的专有螺旋纹路,解决了热管内部受热不均,出现气泡干烧的现象,采用蒸馏水避免了热管结垢的现象。 完善的高温探头安全保障措施。采用热备份措施,如在其中一个高温泵出现故障时另一泵继续工作来确保蒸馏水正常循环。采用备用工业冷却水,在出现由于泵、线路等故障无法使用蒸馏水冷却时,驱动工业用水冷却热管。 具有泵、液位、温度等多重报警措施。该高温取样探头是目前世界上最先进、最可靠的高温取样探头,曾在水泥设备国际招标中中标。长期在1800℃下工作,证明其高温取样措施是十分可靠的。 2.针对烟气含尘量大的防堵技术措施: 应该指出的是水泥窑尾和转炉炉内气体的含尘量属于含尘特别多的恶劣场合,高温高粉尘经常是互相伴随的。仅仅解决了耐高温措施,如无特殊的解决高粉尘的过滤措施,系统无法正常投入使用。频繁的过滤器堵塞维护会来更多的故障产生,会导致分析系统无法使用。使用传统原理的过滤器在国内工况条件下是无法工作的,实践证明在我国水泥企业的恶劣工况条件下,工作几个小时就会堵塞。这是由于传统过滤器均采用刚性表面微孔式过滤,若要过滤精度高,则微孔直径小,则进入微孔的灰尘无法全部反吹清除,维护周期短。过滤精度与维护周期的矛盾无法解决,其根本原因是过滤微孔尺寸不可变化。智达专利技术——大容尘流动介质过滤器,是国内唯一解决这一难题的技术,其过滤原理是:当分析时过滤介质间隙很小,保证过滤精度,而当反吹时,过滤介质间隙自动变大,很容易将积尘反吹清除,从原理上不会堵塞。而且不仅靠过滤器表面,而是靠过滤介质体积间隙过滤,而且不怕灰尘板结因而容尘量大,这是唯一可以实现免维护的过滤技术。 智达为避免探头端部堵塞,采用流线型取样管,利用空气动力学原理,不仅可以首先滤去大粒烟尘,而且可以克服取样探头端部堵塞现象。 ⒊专有技术的高效反吹防堵措施: 任何过滤器都需要进行反吹,传统的脉冲反吹清灰效率不高,会导致灰尘在过滤器内部累积而堵塞带来响应时间变长、分析不准、甚至堵塞等一系列故障。智达研制了国际创新的自主知识产权的反吹技术,清灰效率极高。在反吹清灰时,利用气脉冲的压力能和过滤器在气脉冲作用下的机械振动能及超低声发生器发出的强超低声能三种能量复合反吹,很好地清除积灰、结垢、板结是过滤器不堵塞的专有技术保证。 另外适当地控制探头温度也是十分重要的,不要使探头温度太低,否则会引起取样管内部堵塞,一般应控制探头温度高于烟气露点为宜。 ⒋提高系统耐腐蚀性技术措施: ⒋⒈ 由于炉窑烟气中,不可避免的有腐蚀性气体,如硫化物会对整个分析和预处理系统有腐蚀作用。SO2溶水成亚硫酸,用不锈钢材质可以耐腐蚀,但SO3溶水成稀硫酸,有强腐蚀性,系统长期应用中,不锈钢材质也会被腐蚀。因此我公司增加了智达独有的SO2、SO3过滤器。在需SO2分析时,只采用SO3过滤器,消除稀硫酸雾 ,而不影响分析的准确性。加之全部采用不锈钢材质。所以系统具有很强的抗腐蚀性。 ⒋⒉采用致冷除湿,严格控制样气露点,以减少腐蚀的可能性。 ⒌保证CO、O2、CO2、H2、SO2、NOX分析值准确的技术措施:(分析成份根据用户需要配置)。 分析值的准确性,对保证安全、准确判断炉况是十分重要的,而分析值的准确性不仅取决于分析仪器水平,而且与取样、预处理系统关系密切。 本系统配置CO、O2、SO2、NO分析仪。精度高,可在恶劣场所应用,长期保证其准确性。 本系统取样、预处理采用全干法流程,即不用水封、水稳压、泵等措施,使烟气不与水接触,避免了气体水溶性引起的误差。系统气路采用智达专有高密封接头(真空度达到10-4),可保证系统高密封性,不会由于空气进入而影响分析值的准确性。 NOX是工艺控制和环保的重要号数、本系统配置智达专有的NOX/NO转换器、可测出包括NO和NO2、N2O4的NOX值输出。(用户需要时配置) ⒍减少系统滞后,保证快速分析的技术措施: 无论从安全控制和工艺控制目的都要求分析快速,即系统的滞后尽量小。本系统的技术措施是: ①采用大流量抽气泵,可有效地减少滞后。进口设备一般工作在4升/分,反应滞后。限制抽气泵流量的主要原因是传统过滤器容尘量小,当流量超过4升/分后,很短时间内进入过滤器的烟尘也大得很多,会造成堵塞。智达具有过滤的优势,采用高达1000L/h以上的取样泵,可有效加快气体流速而不堵塞。 ②快速响应分析仪器。CO和O2分析仪响应时间T90<2秒。 ③系统采用CAD设计,模块化结构布局合理,气路短捷,无系统冷凝现象、设计先进。 |