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雷达料位计在干熄炉上的运用

作者:济钢集团国际工程长有限公司 来源:本站 发表时间:2019-5-14 19:04:32 查看:

摘要:本文介绍了雷达料位计在干熄炉上的安装位置、料位计通道组合砖设计,阐述了高温雷达料位计的原理、选型和安装。本文的雷达料位计的设计主要针对160干熄焦工程。并且在济钢、柳钢1 t/h干熄焦工程中取得了很好的效果。在本设计中,在雷达料位计测量通道设计上采用层层镶嵌


的组合砖设计方式,保证过顶砖支撑强度,设计了70多个组合砖砖型。

关键词:干熄炉雷达料位计1干熄焦工程

1、 引言

千熄焦技术20世纪初从瑞士起源,20世纪80年代引人国内,目前在国内钢铁企业已被广泛应用。干熄炉内红焦料位是重要的工艺控制参数。为保障焦炭干熄生产的连续性,同时确保干熄炉有足够的热量传递给锅炉系统,必须控制好红焦的料位。

由于技术上的局限性,红焦的料位无法用仪器直接测量,只能通过对相关量的计算得出。间接测量能提高计算的准确性和有效性,其方式主要有Y射线等核仪表料位计、超声波料位计、雷达料位计等。采用Y射线料位计,对料位的计算进行固定点的强制校准。工艺上要求每个班次必须调整料位,使其至少有1次穿越 Y射线料位计所在的平面,以实现强制校准。干熄炉内的实际料位是计算料位,受设定参数影响较大。Y射线料位计由于存在很强的对人体辐射性,运输、维护存在很大的安全隐患。所以有必要开发安全、高效的新型于熄炉料位测量装置。

由于雷达波具有频率高和穿透性能好的特点,雷达料位计可实现连续测,可以应用于高温、粉尘大等条件苛刻的测量环境下,所以已经大在钢铁0进行应用,具体可以参文献罔[ 3 ] [410我们工作的特色和创新之处是雷达料位计主要针对160uh干熄焦工程进行设计,并且我们的设计已经在济钢、柳钢160干熄焦工程中取得了很好的效果。

2、 干熄焦技术及工艺

1) 基本原理。于熄焦是相对于用水熄灭炽热焦炭的湿法熄焦而言的,原理是利用冷的惰性气体在干熄炉中与炽热红焦换热从而冷却焦炭犭吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽,被冷却的惰性气体再由循环风机鼓人干熄炉冷却焦炭干熄焦锅炉产生的中压(或高压)蒸汽用于发电。

2) 工艺特点。红焦炭从干熄炉上部进人,经预存室到冷却室,被冷却的焦炭从下部排出;冷却气体从干熄炉下部鼓人,在冷却段经过与它接触的热焦炭换热变为热气体后,从干熄炉炉墙中间斜风道汇人上部环形通道两侧排出,并最终汇人一次除尘器人口。由于环形烟道内气体为负压,为防止预存室与坏形烟道内压力串漏,将大量焦粉甚至小焦块吸人斜风道,干熄炉生产时,斜道区上部必须留有一定的料位。干熄焦工艺系统的运行是连续的,需要密切观察干熄炉内料位变化情况,以控制排焦速度及循坏气体流量,保证干熄焦主循环冷却系统的安仝隐定运行。

3、 雷达料位计在干熄炉上的运用

雷达料位计在干熄炉上的运用是一个系统工程,包括选择适合干熄炉运行状况的料位计、料位计在千熄炉上的安装位置、料位计通道组合砖设计等。

1) 雷达料位计的选择

采用非接触式仪表测量焦炭料位。微波雷达料位计通过从容器顶部天线发射的雷达信号对容器内产品的料位进行测量。在雷达信号被物料表面反射后,回波被天线接收。由于信号频率不断变化,与此时发射的信号相比,回波的频率稍微有所不同。频率的差异与产品表面的距离成比例,因此可以精确计算料位。为了保证料位计的安全有效使用,采用了多种技术措施:

a)整体设备采用三层水冷气封式防护结构。氮气以0。和90。方式通过涡旋制冷设备接人防护部件,以大于0·4MPa的压力对前

300

端雷达进行连续的气体吹扫和冷却,达到实时向炉内压抑粉尘和为发射器降温的作用水循环系统可以带走大量热量,降低设备温度。在雷达天线边缘和炉体之间安装有专用的粉尘清扫装置,可以自动设定打开/关闭的清扫周期,对雷达发射器进行彻底除尘;该设备可以在停风、停水、断电、超温的紧急情况中自动报警并且关闭,保护料位计探头不受到恶劣条件的损坏。整体部分设计可以在生产不间断进行维护及调试。

b) 气、水保障组件。系统设备配备气体过滤减压装置,水流量检测等装置,可以自动检测冷却水流量、冷却氮气压力、探头内的温度及系统的供电情况。在冷却水流量低于要求、冷却风压力减小、探头内温度超高及突然停电等情况发生时,系统在现场和主控室发出报警,同时自动关闭炉体上的高温防护组件,将探头和高温环境隔绝。配备的空气净化系统保证探头内气源的洁净,有过滤反吹排污功能,可以六个月作一次排污清洁。

c) 清扫和探头密封组件。针对舱内粉尘附着和气密性差的问题,该组件设计了独特的表面清扫和探头密封组件,该部件主体为高温阀门。操作人员可以在主控室或现场手动开关探头前的刮扫机构,清除探头上粘附的灰尘。不仅减少维护人员的劳动量,减少维修时间,还可以避免因失真造成的生产停滞。

2) 雷达料位计在于熄炉上的安装。根据雷达料位计的结构形式设计了测量通道和安装平台,料位计的安装以干熄炉砌筑线中心为基准点,安装角度考虑到能够精确测量到上限料位。雷达料位计安装于干熄炉预存室锥顶段,测量通道采用锥形通道。

3) 雷达料位计测量通道设计。雷达料位计采用锥形测量通道,于熄炉壳体开孔尺寸>2m,采用层层镶嵌的组合砖设计方式,保证过顶砖支撑强度。设计了70多个组合砖砖型,采用干熄焦专用耐火砖。

4、 应用实例

雷达料位系统的测量精度高,无移动部件,与被测物料不接触,无污染,无需经常维修和再标定,对热与灰尘不敏感,适用于高温工况,克服了原系统不能连续监测的弊端。改造后的干熄炉料位测量系统运行稳定,料位的测量数据精确,达到了预期效果。由于测量精度的大幅提高,使红焦料位联锁保护更加准确而可靠,实现了生产中的物料平衡和系统的热量平衡,干熄焦装置的生产更加稳定、安全。成功地运用在了柳钢 160千熄焦、济钢1干熄焦工程中。

5、 结语

本文的雷达料位计的设计主要针对160干熄焦工程,详细介绍了雷达料位计在干熄炉上的安装位置、料位计通道组合砖设计,阐述了高温雷达料位计的原理、选型和安装。并且在济钢 160干熄焦工程、柳钢1干熄焦工程中取得了很好的效果。

参考文献

]潘慧,魏宋波,等著干熄焦技术[M]·北京:冶金工业出版社,2:1一6·

[2]童建军.雷达料位计在生产现场的应用[耳中国仪器仪表,2m5,4,1 107.

[3]王亮,徐志明,张慧.莱钢干熄炉料位计的革新[耳中国科技博览10年8期,83·

閂冯翠荣·雷达料位仪在干熄焦系统中的应用[J].燃料与化工·2010年4期

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