氣化爐爐內溫度是氣化爐運行中最重要的參數之一,它直接反映了料漿在氣化爐內化學反應的狀況。這個溫度不僅影響氣化爐的碳轉化率,還決定了合成氣體的組成成分。
當爐內溫度較高,超過用于氣化的原料的灰熔點50~80℃時,碳轉化率高,渣的流動性好,氣化爐運行順利。但此時粗合成氣中的CO2含量會增加,有效成分會相對降低,這會加速耐火磚的融蝕,降低氣化爐的安全性。相反,如果爐內溫度接近或低于原料的灰熔點,碳轉化率會降低,渣的流動性變差,可能導致排渣受阻。此時,粗合成氣中的CO2含量降低,有效成分相對增加,耐火磚融蝕速度降低,從而提高氣化爐的安全性。
為了確保氣化爐的穩定和安全運行,應盡一切可能測量爐內溫度。溫度測量分為直接測量和間接測量兩種方法。在氣化爐的初次開車階段和原料、裝置改變時,應使用直接測量方法,尤其是高溫熱電偶進行溫度測量。在正常運行階段,也建議至少使用一支熱電偶進行溫度監測。
對于高溫熱電偶的選擇,升溫階段可以使用S分度或R分度熱電偶,而正常操作時建議使用B分度熱電偶。這些熱電偶都有各自的特性:例如R分度熱電偶的熱電勢更高,適合更寬的溫度范圍;而B分度熱電偶則更適合長期的高溫操作。
對于多元料漿氣化工藝包,爐內溫度的測量有更具體的要求。首先,需要在氣化爐高溫區上下兩個平面上均勻分布測溫點,通常為4個兩兩相對的測溫點。初次開車階段需要安裝4支熱電偶,以便監測火焰長度、找出高溫區并判斷火焰是否居中,從而評估工藝燒嘴的工作狀況。正常運行時,應至少有一支熱電偶正常工作。
此外,為了滿足氣化爐的工作壓力和高溫環境,熱電偶需要采用雙套管組合式結構。外套管使用高溫耐磨陶瓷管,而內套管用剛玉套管。這種設計可以承受氣化爐的壓力和高溫,同時便于與氣化爐的爐體連接和拆卸。在安裝新的熱電偶時,應緩慢向爐內推進熱電偶,以避免受到熱沖擊。
總之,準確測量氣化爐的爐內溫度對于確保其穩定、安全運行至關重要。而選擇合適的測溫方法和設備也是關鍵。只有綜合考慮這些因素,才能充分發揮氣化爐的性能并延長其使用壽命。
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