系统概述:
烟化炉是向液态炉渣中鼓入空气和粉煤的混合物,使渣中的某些有价金属以金属、氧化物或硫化物的形态挥发出来的设备。烟化炉原是处理铅鼓风炉渣的设备。1962年,中国用于处理炼锡炉渣,得到含锡50%左右的烟尘,使炉渣含锡量由3%降至0.1%以下。炉内温度和气氛是烟化炉生产中必须随时注意和调节的两个重要参量。在其他条件一定时,提高烟化炉温度和适当延长吹炼时间,对锌、铅的挥发有利,随着温度的增加,锌.铅挥发率随之增加。但温度也不宜过高,否则在温度超过1250℃时,可能形成Zn-Fe ,Sn-Fe合金,有害于烟化炉的作业。如果温度过低,则还原速度和挥发速度都会降低,因此温度的精确测量和控制是十分必要的。
烟化炉余热锅炉是烟化炉产生的高温烟气在经余热锅炉冷却降温的过程中,余热锅炉通过自身的强致水循环系统,与高温冶炼烟气通过辐射、对流和热传导,将烟气中的热量吸收,把水加热成具有一定压力和温度的蒸汽,送往余热发电站用于发点和蒸汽加热电解液。
温度测量方案选择:
烟化炉炉膛温度长期以来一直都是由操作工人通过观察烟化炉上面的3次风口中的火焰形状、颜色和炉内透明度,以及烟化炉水套汽包的压力来判断炉膛内的温度以及还原气氛。由于操作工人经验的不同,因而对炉膛温度和炉况的判断误差较大,影响了烟化炉吹炼质量和效率的充分发挥。长期生产实践证明,烟化炉3次风口的温度变化可反映炉膛内温度变化的情况。烟化炉3次风口的温度在800~1300 ℃。
人工观察火焰颜色的方式,存在观测不准确,环境恶劣,容易造成人身伤害等隐患。采用红外热成像技术对烟化炉内物料温度进行检测,能更加精确和安全
系统功能与技术特点:
为实现红外代替人工观测的使用方式,本方案通过以下技术方案实现:
1红外热成像探测仪,和耐高温保护罩,冷却循环系统。
2有线/无线数据传输模块。
3检测显示系统及预警处理系统。
烟化炉及烟化炉余热锅炉热成像系统是采用国际先进的非制冷焦平面微型高清红外热像仪,实时接收现场范围内目标物体的红外线,通过热像仪中的信号处理系统将红外线转换成视频信号,并经过网络传送到计算机系统。然后通过计算机软件实时显示炉内红外热成像图与温度信息。
烟化炉内工作温度在1200摄氏度左右,一般的红外热成像系统无法在1200度高温环境中使用。需要加装高级别防护护罩和冷却系统(风冷加水冷)
主要系统功能和技术要求如下
1:系统能够将高炉炉顶的炉内的红外图像实时传送到高炉主控室的电脑屏上。
2:鼠标圈定任意区域可监测其最高温度、最低温度、平均温度,可在线修改温度的标定值,进行特定区域温度标定。
3:可突出显示指定温度区间,自动显示最高与最低温度点。
4:本系统的炉体安装件、高温电动隔离装置、摄像枪体、冷却装置、吹扫装置、刮扫装置等机械装置采用全密封结构。
5:系统的摄像枪体、冷却装置、吹扫装置、刮扫装置均采用不锈钢材质,从而保证其使用寿命。
6:系统合理配置冷却装置,能够保证热像仪和镜头长期工作在安全温度范围内。系统具备停水、电、气时的自动保护功能。
7:系统具备一个月镜头前不结灰,同时配置镜头前自动刮扫装置,能够有效清除摄像枪前端的结灰。
8:本系统可通过主控室电脑软件或控制柜的相关按钮将摄像枪体手动退出,高温隔离装置随之自动关闭,实现炉内炉外的隔离,因此本系统热像仪和高温镜头如需维护,高炉不需要休风,设备检修不影响高炉的正常生产,且操作简单。
9:软件系统应具有良好的人机界面,各类设置简单,充分考虑了系统的可扩展性、可靠性和可维护性,具备热成像软件的持续提高改进能力。软件具备图像数据清晰回放、分析料面温度场分布与保存功能。
10:系统采用光纤/无线传输技术进行视频传输,确保视频图像不丢帧、不失真。
11:系统具备设备状态监视功能,对设备状态、冷却水压力、氮气压力、镜头温度、热像仪温度等进行在线监测和自动报警,具备根据设置参数自动退出保护。
系统构成
烟化炉及烟化炉余热锅炉热成像系统由炉体安装件、高温红外镜头、高清专用热像仪、摄像枪体、水冷却装置、氮气冷却装置、镜头吹扫装置、镜头刮扫装置、高温电动隔离装置、自动进入/退出机构、自动刮扫装置、控制系统、控制柜、工控机及通信网络等组成。
主要设备技术参数:
红外热像仪:
感应波长:8μm~14μm
最大帧频:50Hz
探测器类型:非制冷焦平面,非晶硅
工作温度:-10~60℃
测温范围:+160℃~+1600℃
测量精度: ±10℃.最大偏差全量范围内≦2%.
分辨率:384×288
视场角:水平视角,垂直视角100°*79°(多款可选)
数据接口:以太网,具备IP67的防护能力。
高温防护护罩:
红外热像仪保护罩采用了球阀和密封环双重密封保护方式,不用休风就可以进行维护。通过冷却水套插入炉体内部,炉壳钢板上开孔直径仅为 110mm。采用水冷和氮气(或其它惰性气体)保证摄像头在高温、高压、高尘、潮湿的炉内稳定地在线工作。设备在超温、停水、停气、停电的情况下,自动报警,有效的保护设备不 被烧坏,提高设备的使用寿命。探头伸进时通过水冷套的小孔成像,提高了设备的密封性
现场冷却气体:连续的工业N2.,需设备自带稳压气罐与过滤装置
介质压力:0.4Mpa≤压力≤0.9Mpa
介质温度:≤48℃(夏季)
现场冷却水源:
冷却介质:可提供工业软水或净水。
介质压力:0.2Mpa≤压力≤0.6Mpa
介质温度:≤48℃
供电电源:
供电电压:AC 220V±5% 50Hz