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气化炉用红外热像仪监测

时间:2021-08-06 11:56:22

  气化炉又称气化炉,是气化的主要设备。根据煤的性质和对煤气产品的要求,有多种气化炉类型。分为固定床移动床、沸腾床和气流床。煤在气化炉中会发生一系列复杂的物理变化和化学变化,主要包括:煤的干燥、煤的干馏和煤的气化反应。干燥是指煤中水分的挥发,是一个简单的物理过程,干馏和气化反应是一个复杂的热化学过程,受煤种、温度、压力、加热速度、气化炉形式等因素的影响,需要特别注意。

  气化炉中的气化反应是一个极其复杂的系统。由于煤的分子结构非常复杂,含有碳、氢、氧等元素,在讨论气化反应时,总是基于以下假设,即只考虑煤中的主要元素碳,煤在气化反应前会干馏热解。这样,气化反应主要是指煤中碳和气化剂中氧、水蒸气和氢的反应,也包括碳与反应物和反应物之间的反应。

  气化炉主要分为上部燃烧室和下部激冷室。球形封头、燃烧室筒体、筒体锻件材料为耐热钢,激冷室腐蚀严重,内部堆焊。所以气化炉激冷室筒体采用复合钢板。燃烧室的气化压力为2.7~8.5兆帕,预热温度高达1300℃,运行温度为1000~1700℃。燃烧室内衬耐火砖在高温下会腐蚀,在受热气体和炉渣的冲刷下会逐渐变薄,甚至产生裂缝或脱落。高温气体会通过耐火材料直接接触炉壁,使炉壁温度异常升高。因此,有必要有效监测气化炉壁的温度。

  常规气化炉温度监测方法有表面热电偶和表面温度电缆,表面热电偶需事先在炉壁上感兴趣点焊接热电偶固件,以获取测温点温度信息,表面温度电缆沿炉壁缠绕,需焊接电缆固定螺栓,以获取电缆路径上的温度信息。两者都只能获得部分炉壁的温度信息,而不能获得所有炉壁的温度信息,而红外线热像仪也能做到。

  红外热像仪采用非接触式温度测量方式,可远距离获取温度测量对象的全局温度信息,具有不受可见光影响、全天候、实时、精确温度测量等优点,可安装在气化炉周围的钢梁、铁栏杆等处。因为气化炉是圆柱体,所以要对炉壁表面进行全面的检测,至少需要三个热像仪进行检测。红外线热像仪的工作温度一般在-10~50℃之间,如果周围环境超出工作温度范围,则需增加冷却装置。

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