一种超高温窑炉炉芯实时监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本专利监控系统属固态床煤炭汽化炉用装备
【背景技术】
[0002]固态床煤炭汽化炉因炉内燃烧中心温度高达2400°C以上，且有3MPa以上的压力。在此工况条件下，无法对炉内燃烧状况，尤其是其超高温炉芯的位置进行直接监控，当超高温炉芯开始向一方漂移时，监控人员无法获知因而无法及时调控。当超高温炉芯很靠近炉壁时，炉壁温度急剧升高，此时调整为时已晚，炉壁烧坏不可避免。为延长炉壁的使用寿命，多取用高导热系数耐火材料(如碳化硅)做炉壁内衬，并在炉壁外侧加冷却水套的方式，但这种情况一是增加成本，二是实际效果有限，并不能够从根本上有效延长炉壁使用寿命。
[0003]目前，现有对炉壁温度的监测，仅限于水套内侧。这实际上是隔着炉壁内衬耐火层测量炉壁内侧的温度，很不准确。超高温炉芯靠近时，监测点的温度也会升高，但因炉壁太厚，灵敏度很低，加之水套的均热影响，只有当超高温炉芯靠得很近时，监测点的温度显示才会迅速升高，但此时再人工调整燃烧系统已无济于事。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的正是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能确保炉内超高温炉芯不会越过设定的安全警界线，从而确保炉壁安全的超高温窑炉炉芯实时监控系统。
[0005]本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的:
[0006]一种超高温(1800°C以上)窑炉炉芯实时监控系统，炉芯温度超过1800°C，包括钢制外壳和在其内侧衬有的一层金属材料衬层，设在钢制外壳与金属材料衬层之间的水套以及衬在金属材料衬层内侧的至少一层耐火材料导热层，在炉体下部设有烧嘴；本实用新型特征是:在炉体上从钢制外壳至耐火材料导热层开设潜孔，在潜孔内设有壁温监测器，该壁温监测器通过信号传输器将信号传输给信号处理器，信号处理器再将处理后的信号传输给信号显示器；信号处理器还连接有烧嘴调控器，该烧嘴调控器与烧嘴连接。
[0007]本实用新型环炉体炉壁同一平面至少设有二个壁温监测器。
[0008]本实用新型至少在炉体炉壁的一个平面上设有壁温监测器。
[0009]本实用新型壁温监测器采用热电偶外套耐高温金属隔压套管后，再套非金属耐磨保护套管三层复合构成；耐高温金属隔压套管与隔水金属套管采用法兰连接。
[0010]本实用新型信号传输器采用有线或无线或有线与无线相结合传输。
[0011]本实用新型烧嘴调控器采用电动调控，或气动或液动调控。
[0012]本实用新型信号处理器为安装有专用处理软件的电脑，可将壁温信号转换为超高温炉芯的动画图像展示在显示器屏幕上，当超高温炉芯的边缘越过了调控警界线时，可同时给出报警信号和调控信号。
[0013]本实用新型的有益效果是:通过实时监测高温燃烧区段炉壁各处的温度，实时测定炉内超高温炉芯的位置。当超高温炉芯的边缘越过了设定的调控警界线时，能及时对窑炉燃烧系统进行调控，确保超高温炉芯不超越安全界警界线，从而确保炉壁不被高温烧坏。
【附图说明】
[0014]图1超高温炉芯实时监控系统方框示意图；其中2为壁温监测器，7为烧嘴；
[0015]图2壁温监测器示意图；其中21为非金属管。22为隔压金属套管，23为隔水金属套管，24为热点偶，25为水套，26为导热胶泥，27为碳化硅衬砖；
[0016]图3壁温监测器布置展开图；其中2为壁温监测器，7为烧嘴。
【具体实施方式】
[0017]见图1，图2，图3，一种炉芯温度超过1800°C的超高温窑炉炉芯实时监控系统，包括钢制外壳和在其内侧衬有的一层金属材料衬层，设在钢制外壳与金属材料衬层之间的水套以及衬在金属材料衬层内侧的至少一层耐火材料导热层，在炉体下部设有烧嘴7 ;本实用新型特征是:在炉体1上从钢制外壳至耐火材料导热层开设潜孔11，在潜孔内设有壁温监测器2，该壁温监测器2通过信号传输器3将信号传输给信号处理器4，信号处理器4再将处理后的信号传输给信号显示器5 ;信号处理器4还连接有烧嘴调控器6，该烧嘴调控器6与烧嘴7连接。
[0018]本实用新型环炉体炉壁同一平面至少设有二个壁温监测器2。
[0019]本实用新型至少在炉体炉壁的一个平面上设有壁温监测器2。
[0020]本实用新型壁温监测器2采用热电偶24外套耐高温金属隔压套管22后，再套非金属耐磨保护套管21三层复合构成；耐高温金属隔压套管22与隔水金属套管23采用法兰连接。
[0021]本实用新型信号传输器3采用有线或无线或有线与无线相结合传输。
[0022]本实用新型烧嘴调控器6采用电动调控，或气动或液动调控。
[0023]本实用新型信号处理器4为安装有专用处理软件的电脑，可将壁温信号2X转换为超高温炉芯的动画图像展示在显示器5屏幕上。当超高温炉芯的边界越过了调控警界线时，可同时给出报警信号4J和调控信号4K。
[0024]结合具体实施例的说明:
[0025]如图所示的固态床煤炭汽化炉，炉体高8000mm，炉壁内径3000mm，炉壁总厚为430mm。其中，碳化娃衬砖厚230mm，碳化娃导热胶泥厚50mm，水套总厚150mm。在炉体高度hi = 1200mm处的圆围上，安装有6只烧嘴，分别在0 °、60 M20 M80 °、240 °、360
。方位上。在炉体高度h2 = 1600mm的圆围上，安装第一层12只壁温监测器，分别在0。360 °、30 °、60 °、90。、120。、180 °、210 °、240 °、270 °、300 °、330。、方位上。在炉体高度h3 = 2000mm的圆周上，安装第二层12只壁温监测器，分别在15 °、45。、75。、105 °、135 °、165 °、195 °、225 °、255 °、285 °、315 °、345。方位上。在炉体高度 h4=2400mm处圆周上，安装第三层12只壁温监测器，其方位与第一层相同。在炉体高度h5=2800mm的圆周上，再安装12只壁温监测器，其方位与第二层相同；由4层共48个壁温监测器构成的壁温监测网络，实时监测炉体高温燃烧区段上炉壁各部位的温度。信号处理器4根据收到的各壁温监测器的信号，以动画形式将超高温炉芯展示在显示屏5上。当超高温炉芯边缘越过了设定的调控警界线时，信号处理器4发出报警信号4J并以红色信号在显示屏上闪动，同时综合生成烧嘴调控信号4K，分别通过各烧嘴调控器6调整向6个烧嘴供应的助燃剂数量，直至将超高温炉芯重新调回调控警界区内。
[0026]如此，在超高温炉芯刚刚越过调控警界线时，监控系统就开始自动调控，因而有足够的时间把超高温炉芯及时调回调控警界线以内。只要超高温炉芯不越过安全警界线，炉壁的碳化硅内衬就是绝对安全的，如此，炉壁有相当长的免维护使用寿命。
【主权项】
1.一种超高温窖炉炉芯实时监控系统，包括钢制外壳和在其内侧衬有的一层金属材料衬层，设在钢制外壳与金属材料衬层之间的水套以及衬在金属材料衬层内侧的至少一层耐火材料导热层，在炉体下部设有烧嘴(7);其特征是:在炉体(1)上从钢制外壳至耐火材料导热层开设潜孔(11)，在潜孔内设有壁温监测器(2)，该壁温监测器(2)通过信号传输器(3)将信号传输给信号处理器(4)，信号处理器(4)再将处理后的信号传输给信号显示器(5);信号处理器(4)还连接有烧嘴调控器￠)，该烧嘴调控器(6)与烧嘴(7)连接。2.根据权利要求1所述的一种超高温窑炉炉芯实时监控系统，其特征在于:环炉体炉壁同一平面至少设有二个壁温监测器(2)。3.根据权利要求1或2所述的一种超高温窑炉炉芯实时监控系统，其特征在于:至少在炉体炉壁的一个平面上设有壁温监测器(2)。4.根据权利要求3所述的一种超高温窑炉炉芯实时监控系统，其特征在于:壁温监测器(2)采用热电偶(24)外套耐高温金属隔压套管(22)后，再套非金属耐磨保护套管(21)三层复合构成；耐高温金属隔压套管(22)与隔水金属套管(23)采用法兰连接。5.根据权利要求1所述的一种超高温窑炉炉芯实时监控系统，其特征在于:信号传输器(3)采用有线或无线或有线与无线相结合传输。6.根据权利要求1所述的一种超高温窑炉炉芯实时监控系统，其特征是:烧嘴调控器(6)采用电动调控，或气动或液动调控。
【专利摘要】一种超高温(1800℃以上)窑炉炉芯实时监控系统，在炉体不同高度的炉壁(1)的圆周上分布有若干壁温监测器(2)，壁温监测器(2)测到的壁温信号(2X)通过信号传输器(3)传送给信号处理器(4)，信号处理器(4)将炉壁各点的壁温及超高温炉芯的位置展示在显示器(5)上。当超高温炉芯的边缘超过了设定的调控警界线时，信号处理器(4)同时给出报警信号(4J)和调控信号(4K)，调控信号(4K)通过信号传输器(3)传给烧嘴调控器(6)；烧嘴调控器(6)根据控制信号(4K)对安装在炉壁四周的各烧嘴(7)进行调控。
【IPC分类】F27D19/00, F27D1/10
【公开号】CN205048983
【申请号】CN201520522465
【发明人】胡光雄
【申请人】胡光雄
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年7月17日