造气炉炉况监控与节能技术研究.pdf

第十七届全国造气技术年会论文集 379 造气炉炉况监控与节能技术研究 郑国祥 (空军雷达学院430010) 0 引言 传统的炉况监测仅局限于上、下行温度，这便对操作人员实现节能降耗带来了难度。本 文则重点研究如何在现代炉况监测技术条件下实现炉况优化，从而达到节能降耗的目的。 1 上、下行温度传统应用的误区 上行温度、下行温度(或炉条温度)指标属于传统工艺指标，也是人工操作的主要控制 参数。但对这三个温度含义的认识却存在着严重的混乱，这种混乱已造成许多企业的造气生 产严重失控。 那么这三个温度的含义又是什么呢?我们现在加以分析： ℃，同时物料各层(b)比(a)均厚。 通过图1我们要说明的是上、下行温度不能直接说明气化层温度的高低。因为上行温度 与气化层温度成正比，但与干燥层及热炭层厚度成反比；下行温度与气化层温度成正比，但 与灰渣层厚度成反比；上、下行温度还与上、下行气化剂用量有关。 a、炭层低 b、炭层高 图1炭层高度与温度的关系图 当在物料各层厚度一定，且上、下行气化剂用量及温度一定的前提下。上、下行温度与 气化层温度成正比。这是传统炉温操作的理论依据。但应注意前提是否发生变化，否则将会 造成操作混乱，如即使在上、下行温度控制很稳的情况下，造气炉同样会结大疤! 第十七届全国造气技术年会论文集 380 2 ZF．4系统炉况监测的主要功能 ★灰渣高度测量 ★气化层温度测量 ★气化位置测量 ★热炭高度测量 ★流通系数测量 ★空层(干燥层)温度测量 ★气化层温度系数测量 ★结疤、风洞监测 ★蒸汽分解率测量 3 炉条机转速优化控制 微机主要依据灰渣高度及气化位置来调节炉条机转速。 灰渣层过薄将会造成下灰返碳量高，甚至下红炭，同时也会破坏气化层和损坏炉底设 备；灰渣层过厚会造成阻力增大，造气炉有效空间减小，在高温情况下还会造成结疤与上 部吹翻。 气化位置过低造成的原因可能是气化层温度过低、有风洞或炭层过低。无论哪种原因微 机都会减慢炉条机转速。但如果有风洞，人工最好对风洞进行处理；如果炭层过低，人工应 及时加煤来提高炭层。 气化位置过高可能是由温度过高或结疤造成的；同时气化位置过高还会造成挂炉结疤。 因此当气化位置超高时，微机将加快炉条机转速。 传统的炉条机转速控制是依据下行温度及炭层高度来进行的。这种方法会带来严重的操 作失误。 下行温度(或炉条温度)不仅与灰渣层高度成反比，同时还与气化层温度成正比，且与 上、下行气化剂用量有关；而炭层高度不仅与灰渣层厚度成正比，同时还与加煤速度成正比， 且与气化层温度成反比，与气化剂用量成反比。 从上面的分析可以看出，仅用下行温度及炭层高度来调节炉条机转速可能会产生失误。 如当气化层温度升高后，气化反应加强．灰渣层将会加厚，这时本来应该加快炉条机转速， 同时也要增加加煤量。但此时下行温度将会升高，炭层高度将会下降，所以依据传统操作方 法这时将错误地减慢炉条机转速，这样以来灰渣层将会增厚，火层将会上移，炉况将会波动， 甚至结大疤。特别注意的是：即使这时对下灰的灰渣特性进行分析也很难发现问题。 4 加煤量优化控制。 微机主要依据热炭高度及气化位置来调节加煤量。 炭层过低将会造成炉子容易被吹翻，吹风带出物增多．显热损失增大，且易于结疤。炭 层过高将会造成阻力增大，当高至上行管时，吹风带出物同样也会增多；且由于上行出气是 单边进行的，这样气体均布是由空层来实现的，一旦空层太少，就会产生气体偏流，甚至产 生风洞和结疤。 。 第十七届全国造气技术年会论文集 38I 气化位置过高将会造成挂壁结疤，所以微机一旦发现气