《電子技術(shù)應(yīng)用》
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水泥窯氣體分析儀取樣探頭改制
摘要: 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(diǎn)是樣氣在取樣過(guò)程中的變質(zhì)會(huì)造成很大的檢測(cè)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(wèn)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(huì)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(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)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(yàn),本文對(duì)此作一介紹,供參考。
Abstract:
Key words :

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(diǎn)是樣氣在取樣過(guò)程中的變質(zhì)會(huì)造成很大的檢測(cè)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(wèn)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(huì)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(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)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(yàn),本文對(duì)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(guó)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(wèn)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(gè)裝置沒(méi)有反吹氣路。按說(shuō)明書(shū),#5探頭用于溫度高至1300℃的有塵氣體的取樣和過(guò)濾,它包括一耐高溫取樣管和出口過(guò)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(shí)際取樣管)組成。然而,#5探頭的實(shí)際使用情況不理想,工作中探頭時(shí)常出現(xiàn)堵塞甚至燒斷,幾乎無(wú)法在窯尾中使用。為此,1992年至1997 年我們對(duì)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(wèn)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 
(1)設(shè)計(jì)新的取樣管。由于回轉(zhuǎn)窯尾氣溫度高達(dá)1300℃, 設(shè)計(jì)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(dòng)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(guò)濾器上增設(shè)了自動(dòng)反吹設(shè)施。自動(dòng)反吹設(shè)施的設(shè)置,解決了原#5探頭時(shí)常堵塞的現(xiàn)象。樣氣、反吹氣氣路見(jiàn)圖4?!。?

(3)自動(dòng)反吹控制。由于窯尾工作條件極其惡劣,我們?cè)O(shè)計(jì)了反吹清掃氣的自動(dòng)控制,以解決分析儀因取樣探頭堵塞而無(wú)法工作的問(wèn)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(dòng)反吹清掃取樣管及過(guò)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(cè)定的尾氣氧氣含量。當(dāng)自動(dòng)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(cè)及冷卻水量控制。高溫尾氣進(jìn)入水冷取樣管內(nèi)會(huì)出現(xiàn)急冷而易粘結(jié)的現(xiàn)象。為此,通過(guò)對(duì)冷卻水出口端的水溫進(jìn)行檢測(cè),來(lái)調(diào)節(jié)入口端冷卻水量,實(shí)現(xiàn)出口端水溫恒定。同時(shí),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(hào)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(duì)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(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、正常。改造后的取樣裝置各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,能夠在高溫、高粉塵的惡劣條件下長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。系統(tǒng)運(yùn)行期間,沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)探頭燒斷現(xiàn)象,探頭堵塞也不常見(jiàn),只要每周對(duì)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。

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