專(zhuān)利名稱(chēng)：固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬煤造氣爐及有關(guān)的固、液、氣相等介質(zhì)的高溫測(cè)量(0－1600℃)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于固定床間歇煤造氣爐的氣化層溫度和氣化層位置的檢測(cè)裝置。
清華大學(xué)提出抽氣測(cè)溫法、上海化工研究院在吳淞化肥廠(chǎng)采用測(cè)量爐膛四周表面溫度等方法，皆因測(cè)量溫度精度差，探頭不過(guò)關(guān)而宣告失敗。目前煤造氣爐仍然是憑經(jīng)驗(yàn)操作，根據(jù)爐子上行煤氣和下行煤氣出口的溫度作參考，間接估計(jì)爐膛溫度，存在著爐溫偏低、產(chǎn)氣量CO＋H2有效氣體成份，蒸汽分解率偏低，爐渣殘?zhí)计?，其結(jié)果煤碳的利用率低，能源消耗大；爐溫假如控制得太高，超過(guò)煤的灰熔點(diǎn)溫度，有時(shí)要發(fā)生停爐打疤的事故；氣化層位置調(diào)得太下，爐底溫度長(zhǎng)期處在高溫狀態(tài)，將會(huì)出現(xiàn)燒壞爐篾等設(shè)備事故。
本實(shí)用新型的目的是可準(zhǔn)確地直接檢測(cè)爐膛內(nèi)的氣化層溫度和位置，提供給造氣爐生產(chǎn)，并按此控制工藝參數(shù)，使造氣工況處在最佳狀態(tài)，達(dá)到增加產(chǎn)量節(jié)約能源和有效地避免停爐打疤事故的發(fā)生，防止燒壞爐底等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)的目的。另外，借助于測(cè)溫裝置掌握爐內(nèi)溫度，繪制出制氣溫度動(dòng)態(tài)變化曲線(xiàn)，為采用微機(jī)，實(shí)現(xiàn)造氣的優(yōu)化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置由測(cè)溫?zé)犭娕?它由測(cè)溫套管、熱偶絲兩部分組成)、氣缸、控制儀表三部分組成，其特征是氣缸固定在支架上，支架固定在水夾套外壁上，整個(gè)缸體向下傾斜，測(cè)溫套管裝在氣缸中間并用平衡板固定在活塞桿上，熱偶絲置于測(cè)溫套管內(nèi)，測(cè)溫套管置于填料管中間，內(nèi)外填料管分別固定在水夾套內(nèi)外壁上。
填料管內(nèi)選用油浸石墨盤(pán)根作為填料。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置穩(wěn)定可靠，測(cè)溫準(zhǔn)確、反應(yīng)靈敏、滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。用測(cè)溫裝置測(cè)量爐溫和氣化層的位置，能夠指導(dǎo)造氣生產(chǎn)，對(duì)穩(wěn)定工況、提高產(chǎn)氣量、有效氣體成份、蒸汽分解率、降低爐渣殘?zhí)肌⒐?jié)能降耗有明顯的作用，一般情況下，產(chǎn)氣量有效氣體成分、蒸汽分解率分別提高15％、1.5％、10％左右，爐渣殘?zhí)冀档?％左右，噸氨節(jié)煤100公斤左右。借助于測(cè)溫裝置，較方便地改變工藝條件，提高爐溫但不超過(guò)煤的灰熔點(diǎn)，控制氣化層處在合理的位置上，可達(dá)到防止?fàn)t子結(jié)疤、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證安全生產(chǎn)的目的。測(cè)溫裝置不僅成功地應(yīng)用于小氮肥煤氣爐，而且稍加改進(jìn)可應(yīng)用于其它工業(yè)部門(mén)爐、窯的高溫測(cè)量。利用檢測(cè)氣化層的溫度參數(shù)，將造氣開(kāi)環(huán)入爐蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)改進(jìn)為閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并進(jìn)一步為采用微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)造氣優(yōu)化生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型填料管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型熱電偶示意圖。
圖4是本實(shí)用新型熱電偶剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型控制儀表方框圖。
附圖中1是平衡板、2是雙氣缸、3是測(cè)溫?zé)犭娕肌?是填料管、5是支架、6是煤氣爐水夾套、7是煤氣爐、8是煤氣爐爐篦、9是煤氣壓緊螺母、10是油浸石墨盤(pán)根填料、11是水壓緊螺母、12是瓷珠，13是銅墊圈、14是鎢錸熱偶絲、115是不銹鋼管內(nèi)套管、16是鉬合金套管。
下面對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述1、測(cè)溫?zé)犭娕加蓽y(cè)溫套管、熱偶絲兩部分組成。
(1)測(cè)溫套管測(cè)溫套管不僅感測(cè)爐溫，而且要穿過(guò)煤層進(jìn)入爐內(nèi)，它是測(cè)溫裝置正常工作的關(guān)鍵元件之一，對(duì)套管材料必須滿(mǎn)足五個(gè)方面的技術(shù)指標(biāo)
耐高溫在1000～1500℃溫度范圍內(nèi)能可靠使用；耐熱震在1500℃降到常溫下，材料性能不變，管子不變形無(wú)斷裂；耐腐蝕對(duì)半水煤氣中CO2、O2、H2S等具有一定的抗腐蝕作用；耐磨損在使用1500次左右，管子磨損為0.5mm左右，并且不變形；對(duì)強(qiáng)度的要求，按照懸臂梁的原理進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明彎應(yīng)力δ＞266kg／cm2才能滿(mǎn)足使用的要求。
鉬合金材料測(cè)溫套管經(jīng)試用滿(mǎn)足使用要求。
(2)熱偶絲熱偶絲也是測(cè)溫的元件，除要求能夠承受1500℃左右的高溫之外，還要考慮它的經(jīng)濟(jì)性，由于熱偶絲用量較大，為此選擇三重鎢錸熱偶絲較為合理。
首先將穿好的瓷珠的熱電偶裝在不銹鋼管內(nèi)，將不銹鋼管置于測(cè)溫套管內(nèi)。這里不銹鋼管的作用一方面防止測(cè)溫套管材料在高溫下的蒸發(fā)不致于使瓷珠短路；另一方面裝卸熱電偶有利于保護(hù)熱偶絲。其次，對(duì)鎢錸熱偶絲MV特性非線(xiàn)性，本實(shí)用新型采用五段線(xiàn)性補(bǔ)償，基本上可滿(mǎn)足測(cè)溫的要求。
2、氣缸氣缸是測(cè)溫?zé)犭娕歼M(jìn)出煤層的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，對(duì)氣缸的要求(1)上下運(yùn)行平穩(wěn)，推力≥200kg／cm2。
(2)安裝方便，易于對(duì)準(zhǔn)中心位置。
(3)氣缸執(zhí)行器帶緩沖器。
鑒于上述要求，采用雙氣缸，測(cè)溫裝置整個(gè)缸體向下傾斜角為64.5°，氣源壓力≥4kg／cm2，以此推動(dòng)活塞上下移動(dòng)。此外，傳動(dòng)氣缸增設(shè)緩沖器，減少氣缸動(dòng)作時(shí)的沖擊振動(dòng)。
3、顯示控制儀表控制儀表包括程序控制、數(shù)字溫度顯示、以及套管保護(hù)和聲光報(bào)警三部分。
程序控制采用RC充放電電路、集成塊、繼電器并由它們的觸點(diǎn)和行程開(kāi)關(guān)等組成的。程序控制器一方面控制電氣轉(zhuǎn)換器，改變氣源方向，使氣缸上下運(yùn)動(dòng)；另一方面控制交流接觸器，使?fàn)t條機(jī)開(kāi)停，并與氣缸動(dòng)作協(xié)調(diào)。用改變RC充放電，控制測(cè)溫時(shí)間和達(dá)到保護(hù)測(cè)溫套管的目的。
數(shù)字溫度顯示部分，為解決鎢錸熱電偶與數(shù)字溫度表配用，設(shè)置了線(xiàn)性補(bǔ)償電路。由三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的MV信號(hào)，先經(jīng)前置放大器放大后經(jīng)過(guò)五段線(xiàn)性補(bǔ)償，由三組數(shù)碼管顯示三個(gè)點(diǎn)的溫度，此外，測(cè)溫部分除顯示溫度之外，還設(shè)有溫度記錄接口。
權(quán)利要求1.一種固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置，其特征是氣缸固定在支架上，支架固定在水夾套外壁上，整個(gè)缸體向下傾斜，測(cè)溫套管裝在氣缸中間并用平衡板固定在活塞桿上，熱偶絲置于測(cè)溫套管內(nèi)，測(cè)溫套管位于填料管中間，內(nèi)外填料管分別固定在水夾套內(nèi)外壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置，其特征是氣缸為雙氣缸，下傾斜角為64.5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置，其特征是熱偶絲置于不銹鋼管內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置，其特征是熱偶絲為鎢錸熱偶絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置，其特征是測(cè)溫套管為鉬合金材料。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種可準(zhǔn)確地直接檢測(cè)爐膛內(nèi)的氣化層溫度和位置的固定床間歇煤氣爐測(cè)溫裝置，該裝置由測(cè)溫?zé)犭娕?、氣缸、控制儀表三部分組成，其特征是氣缸固定在支架上，支架固定在水夾套外壁上，整個(gè)缸體向下傾斜，測(cè)溫套管裝在氣缸中間并用平衡板固定在活塞桿上，熱偶絲置于測(cè)溫套管內(nèi)，測(cè)溫套管置于填料管中間，內(nèi)外填料管分別固定在水夾套內(nèi)外壁上。
文檔編號(hào)G01K7/04GK2031066SQ88219128
公開(kāi)日1989年1月18日 申請(qǐng)日期1988年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月16日
發(fā)明者姜義興, 陳錦功, 張衛(wèi)剛, 蔣俊甫 申請(qǐng)人:江蘇省化肥礦山公司