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(3)方法三。该方法是监测高炉炉顶煤气导出管出口煤气中H含量变化率。一旦发生泄漏的水进入炉内,发生的化学反应主要是: 大于800℃ C+H2O(g)=CO+H2
大于570℃ 3Fe2O3+H2 =2Fe3O4,+H2O,
Fe3O4+ H2 = 3 FeO +H2O, FeO + H2 = Fe+H2O
小于570℃ Fe3O4+4 H2=3Fe+4H2O
高炉冶炼过程中,约有30% ~50%的H2参加还原,其中高温还原直接代替碳还原的约占80%以上;其余的代替CO还原;另有部分H2在参加还原时生成H2O后又被CO.C还原成H2。大于810℃时,H2的还原能力比CO强,此时H2对O2的亲和力大于CO对O2,的亲和力,小于810℃则相反。高炉一段时间内只要高炉原燃料、生产操作是稳定的,则煤气中的H2,含量基本是稳定的,一旦发生水泄漏,则H2,含量要增加。因此,通过监测煤气导出管煤气中H2含量变化,理论上可以实现系统判漏。但是,因其检测值受煤气量的波动影响较大,不易实现准确判断。 2.2 风口局部查漏
风口尤其是风口小套处于环境最为恶劣的部位,漏水的概率远远超过冷却壁。因此,风口查漏是整个冷却系统查漏的首要环节。 普遍的做法是在风口小套的进出水管路上,安装电磁流量计或超声波流量计,通过监测流量计的变化来判断是否发生泄漏。电磁流量计本身精度能达到+0.5%,但是重复性差,容易发生漂移,尤其长时间工作后稳定性很容易变差,受电导率影响大,而纯水则无法检测。因此,电磁流量计随着生产的持续,因误差大,往往无法判漏。超声波流量计不受电导率影响,但是精度误差大,也不能做到准确判漏。 近些年,开始采用弯管流量计,通过测管壁流体压差计算流量,理论上只与压差有关,避免了电磁流量计受导电率、安装直段等影响因素的缺陷。但是,其稳定性、检测精度是否就能够超过电磁流量计,还有待实践检验。 2.3 冷却壁局部查漏
软水密闭循环冷却系统,冷却壁水管大多是至下而上一串到顶的连接形式。进出水有的分区,也有的不分区。通常分区的目的是希望在分区进出水设集管,集管上加流量计,希望通过分区流量的变化来先判断出是哪一区泄漏。但是,由于流量计误差大,很难准确判漏,因此分区对于判漏的作用不大。 无论是分区还是不分区,必须要做的工作,还是要判断是哪一串冷却壁漏水。因此,就出现了在每一串冷却壁出口,加装流量计、现场压力表、液流显示器及热电偶四种设备,相应的查漏方法分别称为流量计法、现场压力表法、液流显示器法及水温差法。 (1)流量计法。是通过在每一串出口上的流量计检测数据的变化实现自动判定出是哪一串支管泄漏,但其缺点是精度无法满足查漏需求,装备成本高。 (2)现场压力表法。是在每一串冷却壁出口设一现场压力表,需要判漏时人工关闭进出口阀门,观压力表压力变化来判漏。现场压力表法成本低, 但是需要人工开关进出水支管阀门,耗时滞后。 (3)液流显示器法。是在每一串的出水支管上安装带玻璃窗的阀门,通过玻璃窗观察气泡和水流情况判漏。液流显示器法一方面玻璃片容易污染,无法观察,另一方面,依靠泄漏进入水系统的煤气气泡本身是不可控的。如前所述,水压大于炉内压力时,煤气未必能顺利进入水管,即便进入,气泡也难于观测,因此效果不理想。至于通过水管的充满度判漏,由于是软水是密闭的,泄漏造成的局部泄压会由于上部的水倒灌充满,因此也很难通过这种方式判漏。 (4)水温差法。在每一块冷却壁的每一根进出水管均设置热电偶,冷却壁水管一旦漏水,就会喷洒到冷却壁热面,突然降低冷却壁温度,引起该块冷却壁进出水管的水温差降低,同时与其相连的上部冷却壁会因为单根水管水量减小而导致水温差升高。这样在中控室画面上就可以看出是哪一根水管泄漏。 采用上述前三种方法,都有一个共同缺点,就是即便检测出是那一串泄漏,也无法立即查到是哪块冷却壁泄漏,还是需要人工逐块冷却壁检查,耗时滞后。从可行性、可靠性方面来说,流量计法、现场压力表法较为实用。 理论上讲,水温差法查漏是可行的,但水温差炉况本身的波动影响较大,不容易检测判断,而且实际漏水后对应漏点支管水温差是否就一定会降低取决于泄漏的水是否就一定喷洒在冷却壁上引起壁温度降低,比如局部壁体温度的降低还有可能是由于结瘤引起的,因此水温差法查漏的准确性还有实践来检验。
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