在煤化工行业,气化炉好比工厂的心脏,工作时温度能冲到1300℃到1500℃,压力也能达到8MPa。不过呢,炉子里的耐火砖很娇气,高温下容易被熔化掉,再加上里面的气体和融渣的冲刷,耐火砖会越来越薄。万一不小心碰到薄弱点,就有可能发生爆炸或者炉体破裂这种大灾难。所以啊,现在好多企业都给气化炉安装了实时监测设备,主要为了两桩事:一是发现哪里温度不正常能赶紧报警,防止出事;二是根据温度变化看出耐火砖变薄了多少,给更换工作提供依据。因为耐火砖掉哪里都不一定,必须把整个炉壁都看得清清楚楚才行。 传统用的接触式测温办法有点慢还容易坏,现在大家都开始用非接触式的双光谱成像技术。这次咱们就聊聊这几种典型的设备吧。 先说双光谱本安球机,这是一种防爆设计的设备。它可以同时用可见光和红外两种通道来测温度,范围能从-20℃一直到1500℃。这个设备还有个球形云台,能水平转360度,还能上下摆动90度呢。它带了个200万像素的可见光摄像头和一个640×512分辨率的红外探测器,能把气化炉里面看个透。要是装在炉顶观察孔上面的话,H.265编码技术能把温度视频实时传给中控室看。实测下来精度挺高的,误差只有±2℃或者读数的2%左右。有个煤制烯烃项目的数据说过,它发现炉内结渣的速度比传统热电偶快了3到5分钟呢。 再看看304双光谱防爆云台,在腐蚀性很强的环境下表现不错。它是用304不锈钢做外壳的,散热方面做得挺好:内部用铜管导热,外面还有散热鳍片帮助降温。核心测温模块用的是非制冷氧化钒红外焦平面传感器,能检测8到14微米波段的光。配合智能温度补偿算法就不怕里面的灰尘干扰了。有个实际案例说过在激冷室那边连续运行了6000小时后偏差还在±3℃以内呢。它还有个特别功能是区域温差报警,一旦发现相邻的地方温度差太大就会响铃预警。 至于316双光谱防爆云台嘛,专门给高硫环境用的。跟304相比多了钼元素更耐点蚀一点。有一天处理2000吨煤的装置里面测试了一下H2S浓度200ppm的情况下外壳每年腐蚀才0.01毫米不到。 它的红外热像仪每秒能拍25张照片(也就是25Hz),能清楚看到煤粉燃烧的动态画面。通过Modbus RTU协议它可以直接把数据接进DCS系统里。现场试下来在1400℃高温区的稳定性比一级标准还要好。