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雷達料位計在干熄爐上的運用

作者:濟鋼集團國際工程長有限公司 來源:本站 發表時間:2019-5-14 19:04:32 查看:

摘要:本文介紹了雷達料位計在干熄爐上的安裝位置、料位計通道組合磚設計,闡述了高溫雷達料位計的原理、選型和安裝。本文的雷達料位計的設計主要針對160干熄焦工程。并且在濟鋼、柳鋼1 t/h干熄焦工程中取得了很好的效果。在本設計中,在雷達料位計測量通道設計上采用層層鑲嵌


的組合磚設計方式,保證過頂磚支撐強度,設計了70多個組合磚磚型。

關鍵詞:干熄爐雷達料位計1干熄焦工程

1、 引言

千熄焦技術20世紀初從瑞士起源,20世紀80年代引人國內,目前在國內鋼鐵企業已被廣泛應用。干熄爐內紅焦料位是重要的工藝控制參數。為保障焦炭干熄生產的連續性,同時確保干熄爐有足夠的熱量傳遞給鍋爐系統,必須控制好紅焦的料位。

由于技術上的局限性,紅焦的料位無法用儀器直接測量,只能通過對相關量的計算得出。間接測量能提高計算的準確性和有效性,其方式主要有Y射線等核儀表料位計、超聲波料位計、雷達料位計等。采用Y射線料位計,對料位的計算進行固定點的強制校準。工藝上要求每個班次必須調整料位,使其至少有1次穿越 Y射線料位計所在的平面,以實現強制校準。干熄爐內的實際料位是計算料位,受設定參數影響較大。Y射線料位計由于存在很強的對人體輻射性,運輸、維護存在很大的安全隱患。所以有必要開發安全、高效的新型于熄爐料位測量裝置。

由于雷達波具有頻率高和穿透性能好的特點,雷達料位計可實現連續測,可以應用于高溫、粉塵大等條件苛刻的測量環境下,所以已經大在鋼鐵0進行應用,具體可以參文獻罔[ 3 ] [410我們工作的特色和創新之處是雷達料位計主要針對160uh干熄焦工程進行設計,并且我們的設計已經在濟鋼、柳鋼160干熄焦工程中取得了很好的效果。

2、 干熄焦技術及工藝

1) 基本原理。于熄焦是相對于用水熄滅熾熱焦炭的濕法熄焦而言的,原理是利用冷的惰性氣體在干熄爐中與熾熱紅焦換熱從而冷卻焦炭犭吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給干熄焦鍋爐產生蒸汽,被冷卻的惰性氣體再由循環風機鼓人干熄爐冷卻焦炭干熄焦鍋爐產生的中壓(或高壓)蒸汽用于發電。

2) 工藝特點。紅焦炭從干熄爐上部進人,經預存室到冷卻室,被冷卻的焦炭從下部排出;冷卻氣體從干熄爐下部鼓人,在冷卻段經過與它接觸的熱焦炭換熱變為熱氣體后,從干熄爐爐墻中間斜風道匯人上部環形通道兩側排出,并最終匯人一次除塵器人口。由于環形煙道內氣體為負壓,為防止預存室與壞形煙道內壓力串漏,將大量焦粉甚至小焦塊吸人斜風道,干熄爐生產時,斜道區上部必須留有一定的料位。干熄焦工藝系統的運行是連續的,需要密切觀察干熄爐內料位變化情況,以控制排焦速度及循壞氣體流量,保證干熄焦主循環冷卻系統的安仝隱定運行。

3、 雷達料位計在干熄爐上的運用

雷達料位計在干熄爐上的運用是一個系統工程,包括選擇適合干熄爐運行狀況的料位計、料位計在千熄爐上的安裝位置、料位計通道組合磚設計等。

1) 雷達料位計的選擇

采用非接觸式儀表測量焦炭料位。微波雷達料位計通過從容器頂部天線發射的雷達信號對容器內產品的料位進行測量。在雷達信號被物料表面反射后,回波被天線接收。由于信號頻率不斷變化,與此時發射的信號相比,回波的頻率稍微有所不同。頻率的差異與產品表面的距離成比例,因此可以精確計算料位。為了保證料位計的安全有效使用,采用了多種技術措施:

a)整體設備采用三層水冷氣封式防護結構。氮氣以0。和90。方式通過渦旋制冷設備接人防護部件,以大于0·4MPa的壓力對前

300

端雷達進行連續的氣體吹掃和冷卻,達到實時向爐內壓抑粉塵和為發射器降溫的作用水循環系統可以帶走大量熱量,降低設備溫度。在雷達天線邊緣和爐體之間安裝有專用的粉塵清掃裝置,可以自動設定打開/關閉的清掃周期,對雷達發射器進行徹底除塵;該設備可以在停風、停水、斷電、超溫的緊急情況中自動報警并且關閉,保護料位計探頭不受到惡劣條件的損壞。整體部分設計可以在生產不間斷進行維護及調試。

b) 氣、水保障組件。系統設備配備氣體過濾減壓裝置,水流量檢測等裝置,可以自動檢測冷卻水流量、冷卻氮氣壓力、探頭內的溫度及系統的供電情況。在冷卻水流量低于要求、冷卻風壓力減小、探頭內溫度超高及突然停電等情況發生時,系統在現場和主控室發出報警,同時自動關閉爐體上的高溫防護組件,將探頭和高溫環境隔絕。配備的空氣凈化系統保證探頭內氣源的潔凈,有過濾反吹排污功能,可以六個月作一次排污清潔。

c) 清掃和探頭密封組件。針對艙內粉塵附著和氣密性差的問題,該組件設計了獨特的表面清掃和探頭密封組件,該部件主體為高溫閥門。操作人員可以在主控室或現場手動開關探頭前的刮掃機構,清除探頭上粘附的灰塵。不僅減少維護人員的勞動量,減少維修時間,還可以避免因失真造成的生產停滯。

2) 雷達料位計在于熄爐上的安裝。根據雷達料位計的結構形式設計了測量通道和安裝平臺,料位計的安裝以干熄爐砌筑線中心為基準點,安裝角度考慮到能夠精確測量到上限料位。雷達料位計安裝于干熄爐預存室錐頂段,測量通道采用錐形通道。

3) 雷達料位計測量通道設計。雷達料位計采用錐形測量通道,于熄爐殼體開孔尺寸>2m,采用層層鑲嵌的組合磚設計方式,保證過頂磚支撐強度。設計了70多個組合磚磚型,采用干熄焦專用耐火磚。

4、 應用實例

雷達料位系統的測量精度高,無移動部件,與被測物料不接觸,無污染,無需經常維修和再標定,對熱與灰塵不敏感,適用于高溫工況,克服了原系統不能連續監測的弊端。改造后的干熄爐料位測量系統運行穩定,料位的測量數據精確,達到了預期效果。由于測量精度的大幅提高,使紅焦料位聯鎖保護更加準確而可靠,實現了生產中的物料平衡和系統的熱量平衡,干熄焦裝置的生產更加穩定、安全。成功地運用在了柳鋼 160千熄焦、濟鋼1干熄焦工程中。

5、 結語

本文的雷達料位計的設計主要針對160干熄焦工程,詳細介紹了雷達料位計在干熄爐上的安裝位置、料位計通道組合磚設計,闡述了高溫雷達料位計的原理、選型和安裝。并且在濟鋼 160干熄焦工程、柳鋼1干熄焦工程中取得了很好的效果。

參考文獻

]潘慧,魏宋波,等著干熄焦技術[M]·北京:冶金工業出版社,2:1一6·

[2]童建軍.雷達料位計在生產現場的應用[耳中國儀器儀表,2m5,4,1 107.

[3]王亮,徐志明,張慧.萊鋼干熄爐料位計的革新[耳中國科技博覽10年8期,83·

閂馮翠榮·雷達料位儀在干熄焦系統中的應用[J].燃料與化工·2010年4期

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