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永煤龍宇煤化工年產(chǎn)50萬噸甲醇項(xiàng)目,是全省規(guī)模zui大的“十一五”重點(diǎn)項(xiàng)目,該項(xiàng)目總投資28.5億元,設(shè)計(jì)年消耗煤炭127萬噸。在全國同等規(guī)模的煤化工建設(shè)項(xiàng)目中工期zui短,較其他項(xiàng)目節(jié)省14個(gè)月時(shí)間;全國*套殼牌氣化爐用于制甲醇,且一次投料試生產(chǎn)成功;在國內(nèi)*個(gè)在煤化工中使用國產(chǎn)大空分裝置;采用的干粉煤氣化技術(shù)使綜合能耗在目前國內(nèi)煤制甲醇
裝置中zui低,且是世界上首套應(yīng)用于大型甲醇生產(chǎn)裝置上獲得成功的潔凈煤氣化技術(shù)。
一、當(dāng)前氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕即嬖诘谋撞?br />在氣化裝置中,溫度是直接反映氣化爐是否正常運(yùn)行的zui重要參數(shù)之一。因?yàn)闅饣癄t內(nèi)各組分需要在一個(gè)嚴(yán)格的溫度控制范圍(1400~1600~C)內(nèi)才能使碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%以上。生成的合成氣進(jìn)入氣化爐的激冷段,與激冷氣壓縮機(jī)送來的210cIC合成氣混合,溫度由1500cc降至900℃,合成氣中夾帶的熔融飛灰也因溫度降低而固化。而后通過輸氣管、氣體返回室及冷卻器的其它換熱段進(jìn)行余熱回收,zui后從冷卻器底部出口排出,溫度降至340℃左右。所以對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和嚴(yán)密的監(jiān)控,對(duì)于提高生產(chǎn)效率、延長設(shè)備使用壽命、確保裝置安全生產(chǎn)、提升環(huán)保意識(shí)具有重大意義是所有煤化工生產(chǎn)企業(yè)首先要解決的問題。由于殼牌氣化爐高溫、高壓、強(qiáng)沖刷、溫度驟變的特殊工況,測(cè)溫?zé)犭娕冀?jīng)常出現(xiàn)指示波動(dòng)大、指示斷線、熱電偶接線盒處泄漏。結(jié)合裝置運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題,當(dāng)前使用的熱電偶存在如下弊病:
1.氣化爐發(fā)生非計(jì)劃停車時(shí),氣化爐內(nèi)會(huì)發(fā)生溫度和壓力的驟變,這對(duì)熱電偶的鎧裝層保護(hù)管的破壞相當(dāng)嚴(yán)重,會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)的H和CO直接進(jìn)入熱電偶內(nèi)部,使熱電偶絲產(chǎn)生“氫脆”和“碳中毒”,從而喪失測(cè)量溫度的能力。
2.熱電偶長時(shí)間處在高溫環(huán)境中,保護(hù)管受損嚴(yán)重,質(zhì)地也變得脆弱,一旦需要更換其中一支溫度時(shí),另外的幾支很可能因?yàn)闄z修作業(yè)而損壞,因此只要更換一支熱電偶,其余的幾支就要全部換掉,更換成本較大。
3.爐內(nèi)物料沖刷嚴(yán)重,氣化爐環(huán)形空間及內(nèi)空間的熱電偶都需要繞成圓形,通過固定夾板將多支熱電偶?jí)壕o,如果熱電偶的強(qiáng)度和抗熱振性不強(qiáng),或者固定夾板的螺絲沒有緊固,再者就是固定支點(diǎn)過少,都會(huì)導(dǎo)致熱電偶在極短的時(shí)間內(nèi)便被磨斷或沖折。另外在用夾板固定熱電偶時(shí),由于多支熱電偶共用一個(gè)支點(diǎn)和夾板,若是螺絲緊固過緊,很容易導(dǎo)致熱電偶被壓斷,使用壽命自然下降。
4.氣化爐內(nèi)部壓力較大(4.OMpa),高溫腐蝕性氣體極易發(fā)生泄漏,給安全生產(chǎn)帶來了極大的隱患。
5.由于氣化爐環(huán)形空間及內(nèi)空間的溫度都是多點(diǎn)測(cè)量、雙支測(cè)量,雙路傳輸(分別去DES和ESD系統(tǒng)),
參與重要聯(lián)鎖。而當(dāng)前使用的熱電偶外部緊固是通過多孔填料進(jìn)行壓緊密封,密封力度過大,容易使安裝的溫度全部斷掉,而用力過小,開車運(yùn)行后高溫合成氣就會(huì)泄漏,此時(shí)只能將安裝的熱電偶全部剪掉,進(jìn)行帶壓堵漏。這樣就導(dǎo)致一個(gè)漏點(diǎn)毀掉多支溫度,導(dǎo)致生產(chǎn)上存在安全隱患。
二、氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕?的性能
1.耐高溫,在1400~1600℃的高溫下能正常穩(wěn)定的工作。
2.耐高壓,能承受2.5~8.7MPa的高壓而不被損壞。
3.耐腐蝕,能同時(shí)抵抗氧化性和還原性氣體的雙重腐蝕。
4.抗沖刷,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和可調(diào)整的插入長度,能抵抗物料、煤灰的長期沖刷。
5.壽命長,所使用的熱電偶能保證長時(shí)間的連續(xù)工作,減少“非計(jì)劃停車”。
三、氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕夹孤┑脑?br />氣化爐熱電偶保護(hù)管在6.5~8.7Mpa,1400~1600℃的高溫、高壓下,不僅要考慮材質(zhì)問題,同時(shí)也應(yīng)考慮密封防泄漏問題。使用單位在購買熱電偶備件時(shí),一般不再購買與工藝連接的法蘭、密封接頭、接線盒,熱偶等廠家必須提供的瓷環(huán)、密封件,而是由使用者自行裝配。在長周期運(yùn)行中,熱電偶經(jīng)常出現(xiàn)泄漏,分析原因如下:
1.瓷環(huán)、密封填料質(zhì)量較差,在旋緊時(shí)壓碎,造成高壓合成氣吹出。
2.壓緊管多次使用造成變形,長度減少,壓緊接頭旋到根部不能起到壓緊作用,致使填料周邊有空隙。一旦出現(xiàn)泄漏,會(huì)逐步將填料、瓷環(huán)吹凈,造成合成氣從密封孔徑內(nèi)噴出。該氣體溫度較高且為有毒、有害氣體,無法堵漏,氣化爐被迫停運(yùn)。
四、氣化爐多點(diǎn)熱電偶的特點(diǎn)及效果
天津市中環(huán)公司研發(fā)的新型氣化爐多點(diǎn)熱電偶,包括多個(gè)測(cè)溫芯體、四氟屏蔽導(dǎo)線、冷端保護(hù)套以及法蘭,每個(gè)測(cè)溫芯體分別連接各自的四氟屏蔽導(dǎo)線,且在測(cè)溫芯體與四氟屏蔽導(dǎo)線連接處套裝有冷端保護(hù)套,冷端保護(hù)套內(nèi)灌裝有高溫密封膠,法蘭上制有與測(cè)溫芯體數(shù)量相同的通過孔,每個(gè)測(cè)溫芯體分別穿過各自的通過孔,其在測(cè)溫芯體的外壁套裝一密封螺栓,該密封螺栓的下部與通過孔嚙合連接,該密封螺栓的上部內(nèi)壁與測(cè)溫芯體外壁之間的測(cè)溫芯體上套裝一石墨密封墊以及壓環(huán),并通過密封螺栓上方測(cè)溫芯體上套裝的卡套螺栓與密封螺栓嚙合連接壓緊石墨密封墊。本實(shí)用新型拆裝方便、密封性能好、使用壽命長、運(yùn)行可靠性高、安全性好、成本較低。
龍宇煤化工殼牌爐自采購該實(shí)用新型儀表,特對(duì)環(huán)形及內(nèi)空間多個(gè)溫度儀表更換。自2012年10月14日開車后,煤化工殼牌爐連續(xù)安穩(wěn)運(yùn)行,平均生產(chǎn)負(fù)荷在103%以上。截至2013年8月,永煤龍宇煤化工殼牌爐在高負(fù)荷狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)行突破300天,新更換的新型溫度儀表也未出現(xiàn)故障現(xiàn)象。
高溫防腐熱電偶 隔爆熱電偶 鎧裝熱電偶 耐磨熱電偶
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