水泥窯高溫氣體分析儀的問(wèn)題與解決方案

  1.應(yīng)用狀態(tài)

  水泥窯高溫氣體分析儀是檢測(cè)水泥窯爐煅燒氣氛的關(guān)鍵設(shè)備，通過(guò)高溫在線氣體分析儀的實(shí)時(shí)測(cè)量，可以隨時(shí)掌握窯爐的氣氛狀況，確保在氧化氣氛狀態(tài)下進(jìn)行煅燒，結(jié)合溫度或火焰檢測(cè)，確保燒成系統(tǒng)設(shè)備的熱力平衡，在操作中做到前后兼顧、窯爐協(xié)調(diào)，穩(wěn)定燒結(jié)溫度和分解溫度，不損壞窯皮，不竄黃料，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

  但是，目前在水泥廠安裝高溫氣體分析儀的數(shù)量非常有限，而且實(shí)際運(yùn)行狀況極不理想，或投運(yùn)不久就撤除，或投運(yùn)不久就束之高擱，能正常運(yùn)行又能發(fā)揮指導(dǎo)作用的高溫氣體分析儀少之又少。因此,行業(yè)內(nèi)對(duì)水泥窯高溫氣體分析儀的印象是性能差、價(jià)格高、不實(shí)用，更無(wú)法了解水泥窯高溫氣體分析儀在燒成系統(tǒng)中所能發(fā)揮的無(wú)法替代的作用。

  2.主要問(wèn)題

  水泥廠窯爐煙氣的特點(diǎn)是：溫度高、粉塵量大、沖刷性磨損強(qiáng)，高溫氧化、高溫?zé)Y(jié)以及高溫物料沖擊的特點(diǎn)。因此，造成水泥窯高溫氣體分析儀可靠性低、穩(wěn)定性差、不實(shí)用最、終難以發(fā)揮指導(dǎo)作用的主要原因有以下九個(gè)方面：

  （1）采樣探頭彎折：因冷卻效果不佳，探頭在高溫狀態(tài)及物料連續(xù)沖擊下發(fā)生變形；

  （2）采樣探頭燒結(jié)：采樣探頭外熱內(nèi)冷，探頭表面物料燒結(jié)造成卡塞而無(wú)法移動(dòng)；

  （3）采樣探頭熔化：探頭固定安裝或冷卻效果不良造成探頭高溫氧化直至熔化；

  （4）采樣探頭堵塞：高溫?zé)煔庵械臍鈶B(tài)顆粒在冷卻的高溫探頭內(nèi)部遇冷凝結(jié)在高溫采樣管內(nèi)壁上堆積而堵塞管道；

  （5）探頭內(nèi)部結(jié)垢：采用生水冷卻探頭，探頭內(nèi)部因結(jié)垢而影響探頭散熱；

  （6）探頭無(wú)法移動(dòng)：因鉸鏈、電動(dòng)推桿、氣缸、電動(dòng)變速箱等機(jī)械與電動(dòng)傳動(dòng)部件故障而不能正常移動(dòng)；

  （7）探頭維護(hù)困難：采用懸吊式或固定式安裝的采樣探頭在生產(chǎn)過(guò)程中都難以拆卸維護(hù)；采用移動(dòng)式安裝的采樣探頭往往因結(jié)構(gòu)復(fù)雜而難以維護(hù)；

  （8）冷卻系統(tǒng)故障：采用風(fēng)扇散熱，因現(xiàn)場(chǎng)條件惡劣，風(fēng)扇葉片、轉(zhuǎn)軸結(jié)灰而故障，或因散熱片結(jié)灰嚴(yán)重影響散熱效果而故障；

  （9）保護(hù)措施缺乏：一旦出現(xiàn)斷電斷氣斷水情況，采樣探頭缺乏相應(yīng)的保護(hù)措施自動(dòng)退出工作使探頭不受損失。

  3.解決方案

  水泥窯高溫氣體分析儀所遇到的上述九個(gè)問(wèn)題是相對(duì)獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，不能簡(jiǎn)單的考慮如何去處理某個(gè)問(wèn)題，而是必須從整體出發(fā)，必須以一攬子考慮問(wèn)題的整體解決方案為設(shè)計(jì)思想去攻克每一個(gè)問(wèn)題，找到一個(gè)各部分既獨(dú)立又關(guān)聯(lián)的相互融合的整體解決方案。只有這樣才能開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出能克服上述九種問(wèn)題的高可靠高穩(wěn)定的水泥窯高溫氣體分析儀。否則，也就是為什么水泥窯高溫氣體分析儀難以徹底改善，總是有各式各樣問(wèn)題出現(xiàn)影響設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，也是為什么市場(chǎng)上難以出現(xiàn)真正能給水泥生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的水泥窯高溫氣體分析儀的客觀原因。

  Aerolite-165水泥窯高溫氣體分析儀采用一攬子考慮問(wèn)題的整體解決方案，徹底根除了上述九個(gè)問(wèn)題，在生產(chǎn)運(yùn)行中給企業(yè)帶來(lái)了預(yù)想不到的出奇效果。

  解決上述九個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是要在防塵、防堵、散熱、穩(wěn)定、可靠、簡(jiǎn)單這六個(gè)方面做好整體設(shè)計(jì)。Aerolite-165水泥窯高溫氣體分析儀的整體設(shè)計(jì)思想如下：

  （1）、移動(dòng)式自動(dòng)除塵結(jié)構(gòu)：采用齒輪與齒條嚙合帶動(dòng)探頭移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，齒條向下安裝，每次齒輪與齒條的耦合過(guò)程也是一次自動(dòng)除塵過(guò)程，保證不因灰塵堆積而影響設(shè)備可靠性。

  如下圖所示

  （2）、定時(shí)除塵防止燒結(jié)：采樣探頭每小時(shí)退出一次，冷卻五分鐘后再進(jìn)入窯內(nèi)采樣。退出的過(guò)程實(shí)際是鏟除燒結(jié)灰塵的過(guò)程，定時(shí)退出實(shí)際是防止長(zhǎng)期燒結(jié)。

  （3）、油水雙路冷卻系統(tǒng)：采樣探頭用油冷卻，不但冷卻效率高，而且避免產(chǎn)生高溫蒸汽。如采樣探頭用水冷卻，不但冷卻效果差，還會(huì)產(chǎn)生高溫蒸汽，隨時(shí)有噴炸的危險(xiǎn)，而且還會(huì)產(chǎn)生水垢嚴(yán)重影響散熱。高溫導(dǎo)熱油則通過(guò)熱交換器由冷卻水進(jìn)行冷卻。

  （4）、雙路反吹系統(tǒng)：采樣探頭有兩路反吹，一路內(nèi)反吹，吹掃碳化硅過(guò)濾器；另一路外反吹，吹掃高溫采樣管路。防止管路內(nèi)部燒結(jié)堵塞。

  （5）、智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：配置一套完善的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)油溫、油位、探頭位置、反吹空氣壓力、冷卻水流量以及電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一但發(fā)生斷電、斷水、斷氣任何情況，控制系統(tǒng)即自動(dòng)將探頭從爐膛內(nèi)退出實(shí)施保護(hù)。

  （7）、電動(dòng)變速傳動(dòng)箱：采用電動(dòng)變速傳動(dòng)輸送系統(tǒng)來(lái)帶動(dòng)采樣探頭，通過(guò)電路切換實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退。

  （8）、手動(dòng)離合功能：如同汽車離合器一樣，高溫采樣探頭上配置一個(gè)手動(dòng)離合器，在發(fā)生故障或檢修時(shí)，通過(guò)手動(dòng)離合器即可將采樣探頭與電動(dòng)變速傳動(dòng)箱進(jìn)行分離，可實(shí)現(xiàn)探頭的快速移動(dòng)和拆卸，極大地提高了采樣探頭的可維護(hù)性。

  （9）、配置不間斷電源（UPS）：在故障情況下為實(shí)施保護(hù)功能提供動(dòng)力。

  4.高溫探頭性能指標(biāo)

  （1）可耐溫度：<1500℃

  （2）探頭長(zhǎng)度：2、2.5、3、4米

  （3）探頭外徑：Ф75mm

  （4）探頭內(nèi)徑：Ф18mm

  （5）環(huán)境溫度：-30～70℃

  （6）電機(jī)功率： 0.4 kw

  （7）額定電壓：220VAC

  （8）移動(dòng)速度：10 mm/s

  （9）探頭材質(zhì)：耐高溫合金