煙室氣體分析儀中的SO2傳感器
越來(lái)越多的企業(yè)在煙室安裝了高溫煙氣在線(xiàn)分析儀,用以監測窯內的通風(fēng)和燃燒狀況。通常安裝的模塊有:O2、CO和NO。這三個(gè)組分非常重要,O2和CO用以表征窯內的通風(fēng)大小,NO用以表征火焰溫度的高低。但是工采網(wǎng)建議企業(yè)再多裝一個(gè)傳感器,就是SO2傳感器。
(1)SO2可表征窯內的局部還原氣氛
局部還原氣氛不同于窯內整體通風(fēng)小。窯內整體通風(fēng)可用過(guò)??諝庀禂当硎?,指的是窯內實(shí)際通風(fēng)量與窯頭煤完全燃燒所需要空氣的比例。
局部還原氣氛則是指在窯內局部產(chǎn)生了還原性氣氛,通常是由于燃料與料層接觸產(chǎn)生的,比如窯頭火焰太寬、形狀不穩定,導致火焰局部與料層接觸;或部分煤粉沉降到料層等,這時(shí)燃料被包裹到熟料中后就會(huì )在該位置產(chǎn)生還原氣氛。
局部還原氣氛的危害包括引起硫酸鈣的大量分解,一方面導致硫內循環(huán)加劇,可能引起過(guò)渡帶結圈、窯尾結圈、煙室結皮等;另一方面,局部燃燒可能會(huì )導致飛沙料加劇,以及影響熟料質(zhì)量;除此,因硫酸鈣分解吸熱,而SO2和CaO的結合等又放熱,影響了窯內的溫度分布。
那么如何判斷是否有局部的還原氣氛呢?
首先想到的就是CO濃度,因為煤粉不完全燃燒肯定會(huì )產(chǎn)生CO,因此認為可以用煙室的CO濃度來(lái)表征。但實(shí)際上有時(shí)候CO無(wú)法表征局部的還原氣氛,原因就是含CO、O2的煙氣在向窯尾流動(dòng)的過(guò)程中,會(huì )發(fā)生反應,導致CO被消耗,因此從煙室位置可能測不出來(lái)CO,但不代表一定沒(méi)有局部的還原氣氛。
這個(gè)時(shí)候我們有兩個(gè)方法可以表征局部的還原氣氛,都和局部還原氣氛導致硫酸鈣的分解有關(guān)。
其一,直接檢測煙室的SO2濃度。
這是最簡(jiǎn)單、直接、快捷的方法。當發(fā)現煙室氣體分析儀測出來(lái)的O2正常,CO正?;虿徽?,SO2很高,就說(shuō)明有局部的還原氣氛出現了;當然,當O2自身偏低,窯內整體通風(fēng)偏小的時(shí)候,SO2也會(huì )很高。
其二,檢測C5下料管熱生料的硫含量。
因為硫酸鈣分解后,形成的SO2還會(huì )在分解爐內與CaO結合,因此就會(huì )導致入窯生料的SO3含量顯著(zhù)增加。通常我們用下料管SO3含量與熟料SO3含量的比值來(lái)表征。當這個(gè)比值超過(guò)2.5后(硫在窯內的揮發(fā)率>0.6),就表示存在硫酸鈣的大量分解,可能是局部還原氣氛或者整體通風(fēng)不好。需要說(shuō)明的是,硫的揮發(fā)率正常是0.3-0.6,與硫堿比、窯內煅燒溫度均有關(guān),但關(guān)系最大的還是氣氛。
(2)SO2可以用來(lái)表征是否有替代燃料落入煙室
越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采用替代燃料。替代燃料給水泥窯帶來(lái)的挑戰之一就是大尺寸的替代燃料會(huì )直接落入煙室,導致硫酸鈣大量分解,硫結皮加劇。
此時(shí),如果煙室有SO2煙氣的在線(xiàn)檢測,即可馬上看出來(lái)是否存在該問(wèn)題!
舉個(gè)案例:某企業(yè)安裝有煙室的SO2氣體分析儀,當工廠(chǎng)打開(kāi)煙室上方捅料孔,丟下去大量木塊的時(shí)候,SO2就會(huì )迅速上漲,而此時(shí)CO并沒(méi)有明顯變化。
CO變化不明顯的原因可能是即使有替代燃料落下去,導致局部產(chǎn)生CO,但CO可能很快會(huì )和O2結合,導致測出來(lái)的CO變化不明顯;除此,煙室的漏風(fēng)也會(huì )導致CO與O2的結合。
總結一下,煙室高溫煙氣分析儀安裝SO2氣體傳感器的必要性主要有兩點(diǎn),一是可以用來(lái)表征局部的還原氣氛,二是可以表征是否有替代燃料會(huì )落入煙室。因此,建議企業(yè)在安裝氣體分析儀的時(shí)候就把SO2傳感器加進(jìn)來(lái);如果現在已經(jīng)有了在線(xiàn)氣體分析儀,可以多安裝一個(gè)SO2傳感器。
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