從2008年到2010年國內(nèi)先后出現(xiàn)了數(shù)次氣化爐爐壁鼓包、裂紋甚至爆裂等嚴(yán)重事故,雖然具體事故原因不得而知,但有一個共同的因素即氣化爐爐壁溫度經(jīng)常指示不準(zhǔn),虛警率高,造成對DCS上的爐壁溫度參數(shù)不信任,對該溫度報警視而不見,當(dāng)爐壁溫度真的超標(biāo)時不能及時發(fā)現(xiàn)并做出反應(yīng),最終導(dǎo)致事故的發(fā)生。
目前常規(guī)的熱電偶或熱敏電阻之所以會存在上述缺點,與熱電偶制造的質(zhì)量關(guān)系不大,而與此類熱電偶的結(jié)構(gòu)和材料本身的特性有關(guān)。這類熱電偶的結(jié)構(gòu)一般是外層為耐高溫的金屬套管,中間填充特殊的半導(dǎo)體熱敏材料,熱敏材料內(nèi)部包裹兩根熱電極。當(dāng)線纜經(jīng)過的爐壁某點溫度超過線纜其他部分溫度時,該點線纜內(nèi)部半導(dǎo)體熱敏材料的電阻就會降低,從而使兩根熱電極在該點產(chǎn)生一個與溫度相對應(yīng)的熱電勢,使該點的溫度得以測量。
一般而言,半導(dǎo)體材料的延展性不佳,而鎧纜式熱電偶都是用特種半導(dǎo)體材料制成幾十米甚至幾百米的線纜,很難保證較長距離線性半導(dǎo)體材料本身的均一性。而且這類熱電偶需要用螺絲固定在氣化爐表面上,安裝質(zhì)量問題例如線纜與氣化爐貼合的不夠緊密,線纜過度彎曲和施工沖擊可能造成線纜內(nèi)部熱敏材料的損傷等都會對熱電偶的測量效果產(chǎn)生影響。
此外,爐壁表面的銹蝕也影響溫度測量精度,氣化裝置現(xiàn)場的震動、灰塵、水浸、腐蝕性氣體等惡劣條件也都會影響熱電偶的測量效果。鎧纜式熱電偶的另一個缺點是僅能顯示一個區(qū)域內(nèi)某一溫度最高點的溫度值,而不能顯示出該高溫點所在的具體位置,也不能區(qū)別是某一孤立點溫度過高還是某一個區(qū)域整體溫度過高。當(dāng)某一區(qū)域出現(xiàn)溫度報警時,還需要操作人員持便攜式測溫儀到現(xiàn)場確認(rèn)高溫點的具體位置以及溫度,不僅增加現(xiàn)場操作人員的勞動強(qiáng)度,耽誤進(jìn)行故障判斷及處理的時間,而且此時一旦爐壁爆裂就會發(fā)生人員傷亡的惡性事故。
此外,熱電偶的檢修也存在諸多問題。由于其虛警率高,報警點位置難以確定,故很難對其進(jìn)行故障判斷。即便發(fā)現(xiàn)熱電偶出現(xiàn)問題,也會因為氣化爐不能隨意停車,爐壁表面溫度較高(200左右)而難以及時檢修更換。而且鎧纜式熱電偶長度都在幾十米甚至上百米,如果出現(xiàn)故障只能整根熱偶全部更換,費時費力,代價過高,更換安裝時過程比較復(fù)雜。
目前在冶金、半導(dǎo)體、玻璃、水泥等行業(yè)廣泛應(yīng)用的紅外熱像儀已經(jīng)代替常規(guī)熱電偶進(jìn)行爐壁溫度測量的設(shè)備。一般紅外熱像儀的測溫范圍可以達(dá)到-40℃——2000℃(不同型號的熱像儀測溫范圍不同),測量精度也在可接受的范圍內(nèi)(1%2%)。能滿足在氣化爐筒體周圍框架上安裝的要求。
與熱電偶相比,紅外熱像儀具有以下優(yōu)點:
1、 安裝布置靈活,不用直接接觸氣化爐爐壁表面,避免了氣化爐本體振動對測溫精度的影響。
2、可以監(jiān)測爐壁任意一點的溫度，監(jiān)測爐壁表面溫度及其變化。
3、紅外熱像儀還可以快速定位高溫位置，找出超溫原因，及早排除故障
結(jié)合智能云熱像系統(tǒng)、氣化爐工況現(xiàn)場特殊性及客戶實際需求，提供操作簡便的系統(tǒng)和即學(xué)即用的智能化管理平臺
