新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯尾氣分析儀主要由氣體取樣、氣樣預(yù)處理和氣體分析三部分組成。其中,氣體取樣通常有干法取樣和濕法取樣兩種。濕法取樣的主要缺點是樣氣在取樣過程中的變質(zhì)會造成很大的檢測誤差。干法取樣雖避免了“濕法取樣”不能令人滿意的樣氣修正問題,但窯尾的高溫、高粉塵、鹵化堿凝結(jié)以及大塊物料等因素會引起氣體分析儀損壞而取不到樣氣,不能正常工作。我廠通過多年的生產(chǎn)實踐,在回轉(zhuǎn)窯尾氣體分析儀的干法取樣技術(shù)上,取得了一定的經(jīng)驗,本文對此作一介紹,供參考。
1 取樣裝置的改造
1.1 原取樣裝置介紹 我廠2000t/d預(yù)分解窯系統(tǒng)窯尾氧含量分析采用一套德國制造的熱磁式氧氣分析儀,氣樣預(yù)處理和分析儀器運(yùn)行效果令人滿意。但是,氣體取樣探頭存在管道堵塞及取樣管易燒斷兩大問題。該氣體分析儀的成套裝置,其氣體取樣是采用干法取樣技術(shù)的#5探頭,整個裝置沒有反吹氣路。按說明書,#5探頭用于溫度高至1300℃的有塵氣體的取樣和過濾,它包括一耐高溫取樣管和出口過濾器組成,其中取樣管又由耐溫不銹鋼管(支持管)和插在它里面的陶瓷器(實際取樣管)組成。然而,#5探頭的實際使用情況不理想,工作中探頭時常出現(xiàn)堵塞甚至燒斷,幾乎無法在窯尾中使用。為此,1992年至1997 年我們對該探頭進(jìn)行了2次改造,分別解決了其易燒斷及易堵兩大問題,恢復(fù)了窯尾氧氣分析儀的使用功能。
1.2 取樣裝置改進(jìn)措施?。?br /> (1)設(shè)計新的取樣管。由于回轉(zhuǎn)窯尾氣溫度高達(dá)1300℃, 設(shè)計制作出帶水冷卻的取樣管 ,以徹底根治原#5探頭燒斷的事故。
(2)設(shè)置自動反吹防堵設(shè)施。由于出回轉(zhuǎn)窯氣體的粉塵濃度高達(dá)100g/m3,局部甚至高達(dá)2000g/m3,工作環(huán)境極其惡劣。為此,在探頭和過濾器上增設(shè)了自動反吹設(shè)施。自動反吹設(shè)施的設(shè)置,解決了原#5探頭時常堵塞的現(xiàn)象。樣氣、反吹氣氣路見圖4。?。?
(3)自動反吹控制。由于窯尾工作條件極其惡劣,我們設(shè)計了反吹清掃氣的自動控制,以解決分析儀因取樣探頭堵塞而無法工作的問題。分析儀投入運(yùn)行后,取樣裝置每取樣氣1h,就進(jìn)行自動反吹清掃取樣管及過濾器1min,反吹清掃期間,系統(tǒng)內(nèi)的抽氣泵停止運(yùn)行,儀器輸出的數(shù)據(jù)則保持反吹前測定的尾氣氧氣含量。當(dāng)自動反吹結(jié)束后,系統(tǒng)首先進(jìn)行排空20s,20s后儀器正常運(yùn)行?!。?
(4)水溫檢測及冷卻水量控制。高溫尾氣進(jìn)入水冷取樣管內(nèi)會出現(xiàn)急冷而易粘結(jié)的現(xiàn)象。為此,通過對冷卻水出口端的水溫進(jìn)行檢測,來調(diào)節(jié)入口端冷卻水量,實現(xiàn)出口端水溫恒定。同時,為防止取樣管工作期間因斷水而燒壞,在冷卻水出口端設(shè)置了水量控制器,將斷水信號接入PLC送到中央控制室進(jìn)行故障監(jiān)視,確保取樣管的安全運(yùn)行。
2 運(yùn)行情況
幾年前,我廠對窯尾氣體分析儀取樣裝置進(jìn)行了上述改造,投入運(yùn)行后,整個系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、正常。改造后的取樣裝置各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求,能夠在高溫、高粉塵的惡劣條件下長期、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。系統(tǒng)運(yùn)行期間,沒有出現(xiàn)過探頭燒斷現(xiàn)象,探頭堵塞也不常見,只要每周對取樣探頭進(jìn)行一次的常規(guī)維護(hù)工作,運(yùn)行情況令人滿意。