一種高爐噴煤制粉系統的煤粉水分在線檢測裝置的製作方法
2023-07-17 13:03:36 1
專利名稱：一種高爐噴煤制粉系統的煤粉水分在線檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固體粉狀物質生產過程中的水分在線檢測裝置，特別適合於 高爐噴煤制粉系統生產過程中的煤粉水分在線檢測，也可檢測其他類似系統固體粉狀物質 生產過程中的水分。
技術背景高爐噴煤是將含水10%左右、粒度50mm左右的原煤加入到制粉系統的磨煤機進 行研磨、烘乾，生成合格的煤粉，經布袋收塵器收集，通過布袋收塵器的下灰管加入煤粉倉， 收集在煤粉倉內的合格煤粉經過噴吹系統連續、均勻地噴入高爐風口，滿足高爐冶煉的需 求；制粉系統生產出來的合格煤粉是噴吹系統連續、均勻噴煤的前提，而煤粉的含水高低是 煤粉合格的一項重要指標，煤粉水分的控制與原煤水分、磨煤機的出口溫度高低直接相關， 由於原煤水分存在不確定性，只能通過調整磨煤機的出口溫度來確保煤粉水分合格(注 磨煤機出口溫度過高，不利於制粉系統的安全生產)，煤粉的實際含水量必須通過檢測分 析得出。檢測煤粉水分的方法有兩種一種是離線檢測，將制粉系統生產的煤粉取出來，送 化驗室進行分析，這樣得出的數值具有滯後性，無法得出日常生產過程中煤粉水分實時的 真實數據，此外送檢後的煤粉外排還存在環境汙染問題；另一種是在線儀表檢測，這樣能 夠實時反映煤粉水分的數據，通過及時調整制粉系統的工況確保煤粉實時水分始終處於合 格狀態。目前物料的在線檢測儀有中子水分儀、紅外水分儀等；但中子水分儀是採用中子 輻射源發射中子，會對周圍環境，尤其會對現場的操作以及調試的人員產生一定的傷害；同 時因為物料生產環境中含有二氧化碳等氣體介質，這些氣體會吸收紅外線，從而影響紅外 水分儀測量的準確性。「一種電磁波共振腔快速測量噴吹煤粉水分的方法」(專利申請號 CN200510048695. 1)是採用電磁波對噴吹煤粉進行的非接觸式煤粉水分檢測裝置；只能檢 測煤粉的水分，從而分析煤粉在噴吹過程中是否因水分原因導致噴吹管道堵塞，但不能對 煤粉生產過程中的水分進行幹預(因為制粉系統的煤粉管道直徑通常在2米左右，而噴吹 系統的管道直徑較小)
實用新型內容
本實用新型提供了一種高爐噴煤制粉系統煤粉水分的在線檢測裝置，主要解決現 有利用電磁波測試儀非接觸式測試存在的無法對煤粉生產過程中的水分進行幹預、以及無 法在線測試的技術問題。本實用新型思路是採用微波測量原理，通過檢測煤粉介電常數的 差異，直接反映出煤粉中水分含量的變化(水的介電常數特別高為81 ；而煤粉的介電常數 相對比較低，大概在1. 8 3左右)；同時通過安裝水冷裝置，避免管道中的高溫煤粉對測 量傳感器的影響，使得傳感器可以安全準確的使用在高溫的環境中。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是帶冷卻水套的水分儀傳感器安 裝在制粉系統布袋收塵器的煤粉管道上，通過數據線將水分儀數據處理單元與水分儀傳感 器相連接；冷卻水套的進、出口分別安裝冷卻水閥門，冷卻水套出口端冷卻水閥門通過冷卻
3水出水管道、冷卻水閥門接冷卻水箱上部，冷卻水箱下部出口通過冷卻水閥門、循環水泵、 冷卻水進水管道接冷卻水套進口。冷卻水箱上部還接有人工補水閥門及管道。制粉系統正 常生產時，煤粉會通過布袋收塵器的煤粉管道進入煤粉倉，此時安裝在布袋收塵器煤粉管 道上水分儀傳感器會發射微波，當煤粉均勻的通過微波區域時，會對微波產生不同程度的 衰減(因為不同物料對微波存在著不同程度的衰減，這和物料自身的介電常數息息相關。 我們都知道水的相對介電常數為81，而煤粉的相對介電常數僅為1. 8 3左右，那麼煤粉中 水分含量的輕微波動都會對微波信號造成不同程度的衰減)，這樣水分儀傳感器就可以得 到一個實時信號，這個信號通過數據線輸送到水分儀數據處理單元，能夠準確反映此時煤 粉的水分值。本實用新型的有益效果是，本裝置中水分儀傳感器發射微波的功率只有5mw，相比 中子儀而言，不會對現場操作人員產生傷害，現場操作的安全能夠得到保證；而本檢測裝置 是安裝在煤粉生產的管道上，目的是對煤粉生產過程中的水分進行在線檢測，若煤粉水分 發生偏離，可以指導制粉系統的操作人員及時調整相關的工藝參數，確保煤粉生產過程中 的水分得到控制；同時在水分儀傳感器外側安裝冷卻水套，使得水分儀傳感器得到強制冷 卻，確保水分儀傳感器在溫度較高的環境可以正常使用，避免水分儀傳感器傳送失真數據 現象的發生。本實用新型利用微波測量原理，能夠保證現場人生安全，同時保證水分數據的 真實、可靠；它為制粉系統實現智能操作及系統安全生產創造了條件。
圖1為本實用新型的結構簡圖。圖示說明1-冷卻水箱，2-冷卻水，3-冷卻水閥門，4-循環水泵，5-冷卻水進水管 道，6-水分儀傳感器，7-數據線，8-水分儀數據處理單元，9-微波，10-冷卻水套，11-冷卻 水出水管道，12-煤粉管道，13-煤粉，14-人工補水閥門及管道。
具體實施方式
參照圖1，將帶冷卻水套10的水分儀傳感器6安裝在制粉系統布袋收塵器的煤粉 管道12上，通過數據線7將水分儀數據處理單元8 (型號MME-100，生產廠家德國SWR公 司)與水分儀傳感器6 (型號MMS，生產廠家德國SWR公司)相連接；冷卻水套10的進、出 口分別安裝冷卻水閥門3，冷卻水箱1也安裝對應的冷卻水閥門3，冷卻水箱1內的冷卻水 2經過循環水泵4由冷卻水進水管道5進入冷卻水套10，再由冷卻水出水管道11返回後冷 卻水箱1中，從而使得水分儀傳感器6 —直處於冷卻狀態，避免因煤粉管道12內的煤粉13 溫度過高引起水分儀傳感器6正常工作時產生的微波9故障現象的發生。該裝置設備安裝完畢，首先通過人工補水閥門及管道14將冷卻水2加入到冷卻水 箱1高度的2/3左右。工作時，啟動循環水泵4將冷卻水2在冷卻水套10內循環，確保微 波水分儀傳感器6 —直處於冷卻狀態；再啟動微波水分儀數據處理單元8，使得微波水分儀 傳感器6產生微波9，微波9發射到煤粉13表面時，得到煤粉13的介電常數，通過數據線7 傳送到水分儀數據處理單元8得出實時煤粉13的水分值。本裝置中，水分儀傳感器6是一個安裝在不鏽鋼法蘭外殼裡的外置式共振器，共 振器經數據線7接通電源後會形成均勻的微波9，當煤粉13均勻的經過該區域時，會對微波9產生不同程度的衰減，通過微波9衰減量可以實時準確的計算出煤粉13中的水分值大小。 本裝置的水分儀傳感器6外殼採用不鏽鋼材質、檢測面採用陶瓷材質，可以提高水分儀傳 感器6的耐磨性以及抗腐蝕能力；水分儀數據處理單元8採用工業級CPU，可以高速測量、 計算煤粉的水分值；水分儀傳感器6和水分儀數據處理單元8通過數據線7進行遠距離數 字通訊，該數據線具有可靠性強、抗幹擾能力的性能；在水分儀傳感器6外側安裝冷卻水套 10，使得水分儀傳感器6得到強制冷卻，確保水分儀傳感器6在溫度較高的環境可以正常使 用。
權利要求一種高爐噴煤制粉系統煤粉水分的在線檢測裝置，其特徵是帶冷卻水套的水分儀傳感器安裝在制粉系統布袋收塵器的煤粉管道上，通過數據線將水分儀數據處理單元與水分儀傳感器相連接；冷卻水套的進、出口分別安裝冷卻水閥門，冷卻水套出口端冷卻水閥門通過冷卻水出水管道、冷卻水閥門接冷卻水箱上部，冷卻水箱下部出口通過冷卻水閥門、循環水泵、冷卻水進水管道接冷卻水套進口。
2.根據權利要求1所述的一種高爐噴煤制粉系統煤粉水分的在線檢測裝置，其特徵是 冷卻水箱上部接有人工補水閥門及管道。
專利摘要本實用新型涉及一種固體粉狀物質生產過程中的水分在線檢測裝置，主要解決現有利用電磁波測試儀非接觸式測試存在的無法對煤粉生產過程中的水分進行幹預、以及無法在線測試的技術問題。技術方案是帶冷卻水套的水分儀傳感器安裝在制粉系統布袋收塵器的煤粉管道上，通過數據線將水分儀數據處理單元與水分儀傳感器相連接；冷卻水套的進、出口分別安裝冷卻水閥門，冷卻水套出口端冷卻水閥門通過冷卻水出水管道、冷卻水閥門接冷卻水箱上部，冷卻水箱下部出口通過冷卻水閥門、循環水泵、冷卻水進水管道接冷卻水套進口。冷卻水箱上部還接有人工補水閥門及管道。特別適合於高爐噴煤制粉系統生產過程中的煤粉水分在線檢測，也可檢測其他類似系統固體粉狀物質生產過程中的水分。
文檔編號C21B5/00GK201678685SQ20102013739
公開日2010年12月22日 申請日期2010年3月12日 優先權日2010年3月12日
發明者彭福榮 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司