焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法和装置制造方法及图纸

一种焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法，其特征在于包括以下步骤：从焦炉的两个加热壁同时测定燃烧废气成分；在焦炉装料期间测定燃烧废气成分；a、在焦炉加热壁中预埋双孔道高温陶瓷管，从焦炉的两个加热壁同时测定燃烧废气成分，b、测量废气中的CO含量；c、测量废气中的CH4含量；d、测量废气中的O2含量；e、测量废气中的NO

【技术实现步骤摘要】
焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种气体泄漏的评定方法和装置，具体地说，是一种焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法和装置。

技术介绍

[0002]焦炉是一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，主要用于将煤经过干馏、炭化而生产焦炭，是炼焦的主要热工设备。焦炉炉体主要由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分构成，炉顶位于整个焦炉的顶部，其上有机车轨道和装煤车来回行走，有装煤孔、看火孔和上升管孔等，炉顶区域的炭化室和燃烧室顶层通常采用粘土砖、红砖和隔热砖进行砌筑，以确保焦炉在使用过程中的密闭性和良好的保温隔热效果。但由于焦炉常年承受高温、装煤、冷热激变、机械力及物理化学反应等各种作用，致使炉顶砌体发生碎裂、松动、错台、凹陷等问题，随着炉龄的延长，炉顶砌体出现的问题更加严重，这就需要定期对炉顶进行维护，以消除炉顶砌体隐患，保障焦炉加热效果。
[0003]中国专利CN109652100A于2019年4月19日公开了一种基于6米焦炉炉顶翻修改善生产环境的方法，其中包括以下步骤：a、制订炉顶放坡设计方案，b、看火孔墙和装煤孔砖拆除、砌筑，c、填心缸砖拆除、砌筑，d、拉条沟清扫、灌浆、浇注，e、上升管底部密封。尽管该技术方案具有重建了焦炉炉顶的排水坡度，能使炉顶积水得到有效的排除，保证了生产安全，看火孔、上升管根部冒火、冒烟现象消除，但客观上已经造成环境危害，只能是事后补救措施。
[0004]中国专利CN107936987A于2018年4月20日公开了一种焦炉炉顶维护方法及喷浆装置，其中包括步骤：1)清理炉顶表面杂物；2)将调制好的灰浆喷射在所述炉顶表面，并使完成喷浆后的所述炉顶表面平整。该焦炉炉顶维护方法可以有针对性的向需要补浆的位置进行喷射，有效减少灰浆在炉顶表面砖体上结层，因而炉顶喷浆方式所用的浆料更少，经济性更好；另外，在喷射压力的作用下，浆料在炉顶相应位置上的粘附能力更强，可以有效避免浆料层的脱落和剥离，延长焦炉炉顶的维护周期。此技术方案同样是一种事后补救措施，也是一种无奈之举。
[0005]中国专利CN106932349A于2017年7月7日公开了一种检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，其中针对炭化室炉墙密封不严时，燃烧室所排出的废气中的SO2主要是由炭化室窜漏至燃烧室的荒煤气燃烧所致，对比交换过程中和非交换过程中废气所含SO2的量，即可判别焦炉炭化室的窜漏程度。其提出目前判断焦炉炭化室炉墙有无窜漏现象，主要凭肉眼观察和靠经验判断，即蓄热室顶部有无下火、进风门处瓦斯灰是否增多、查立火道墙有无冒烟冒火、从废气盘测压孔观察小烟道内有无蓝火苗，以及在推焦结束后人为加大两侧燃烧室压力，看炭化室墙面是否有火苗等主观判断方法，缺乏有科学依据的检测焦炉炉墙窜漏的方法，这种情况至今没有得到有效地解决，十分不利于炉墙缝隙的及时修复，不但缩短了焦炉的使用寿命，影响了生产的顺利进行，还存在一定的安全隐患，成为焦炉炭化室维修的难题，亟待加以解决。其具体措施为采用以下步骤进行：a.确定炭化室某一炉墙面为泄漏测试
墙面，选择该炉墙面对应的立火道下降气流相应小烟道上的废气取样点；b.将取样管插入小烟道，并确保接口处密封；c.将泵吸式SO2含量检测设备与取样管进行连接；d.在废气盘废气砣开始提起时打开泵吸式SO2含量检测设备，在废气砣开始上升时将废气按固定的频率抽出，废气通过SO2含量检测设备；e.对废气进行检测，观察检测设备SO2含量的变化，并记录按固定的频率抽出废气中的SO2含量，在废气砣上升后2分钟后，如果SO2含量在连续10次抽出的废气中未上升，则可以拔出取样管，将小烟道密封好；f.以时间为横坐标，所测得SO2含量为纵坐标作折线图；g.观察折线图，如果SO2含量在废气砣上升后呈现过明显的下降趋势，即折线图存在尖峰型，则表明炉墙有明显窜漏，否则，则炉墙密封效果良好；i.如果炉墙窜漏，则计算计算折线图尖峰面积，并求出SO2含量平均值，以此判断炉墙窜漏程度。但该技术方案基于单一关注焦炉炭化室炉墙窜漏，且提示步骤a中所检测的炭化室应处于结焦初期，相邻炭化室应为结焦末期，炭化室各点的压力必须为正压，且高于相邻燃烧室相同标高处的压力。因此实际上已经处于危害后期阶段，并不能达成提前预警的效果。
[0006]通常一个焦炉厂包括一群或多群焦炉，每群焦炉有一定数量的焦炉。每个焦炉通过加热壁从两侧加热，其中加热壁有若干烟道，用作加热烟道和排气烟道。在焦炉生产过程中，焦炉中填充了一定量的煤，煤在缺氧的气氛中被加热到高温形成焦炭，焦炭在生产过程结束时被从焦炉中除去，然后这个过程再次以新的煤粉开始。在大多情况下，加热烟道中的热量是由燃料气体燃烧提供的。
[0007]焦炉炉壁采用硅砖耐火材料，由于温度高，加煤和除焦条件的变化，炉壁经过一段时间后可能出现裂纹或孔洞。这些裂缝和孔洞通常位于炉壁上烟道的位置，那里的壁厚比烟道之间的要小。因为碳化过程产生的气体可能泄漏到烟道，导致加热烟道的燃烧过程不完全，进而可能导致气体成分的排放超过允许的最大值。此外，碳粒子可能会从炉膛泄漏到烟道，导致烟囱冒出可见的黑烟，这是穿墙泄漏的明显迹象。然而，达到如此程度为时已晚，而且排放量可能已经超过最大限度一段时间了。为了评价焦炉炉墙的状况，采用了多种方法，包括取样烟囱排放、炉墙摄像检查、用摄像机和高温计检查加热炉烟道以及分别对炉墙废气进行分析。这些已知的方法并不总是可行的，不能提供足够的信息，或者需要专门的设备和人员。
[0008]因此已知的焦炉炉墙渗漏检测方式存在着上述种种不便和问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的，在于提出一种安全可靠的焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法。
[0010]本专利技术的另一目的，在于提出一种安全可靠的焦炉加热壁穿墙渗漏的评定装置。
[0011]为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：一种焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法，其特征在于包括以下步骤：a、在焦炉加热壁中预埋双孔道高温陶瓷管，测温元件置于双孔道高温陶瓷管上孔道中，双孔道高温陶瓷管下孔道为炉内气体取样通道；双孔道高温陶瓷管位于干熄焦斜道支柱侧壁顶部并沿炉体径向穿越炉壳外部的钢壳和炉墙；测温元件与温度显示仪之间用带有陶瓷保护套的温度信号传输导线连接；双孔道高温陶瓷管炉外部分的下孔道顶端与真空罐之间用导气管连接，且设有进气口阀门控制；双孔道高温陶瓷管位于炉外部分用冷却装置包裹：从焦炉的两个加热壁同时测定燃烧废气成分；在焦炉装料期间测定燃烧废气成分；
b、测量废气中的CO含量；c、测量废气中的CH4含量；d、测量废气中的O2含量；e、测量废气中的NO
x
含量；f、测量废气中的粉尘含量。
[0012]本专利技术的焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
[0013]前述的方法，其中所述每个加热壁设有若干连接的双烟道，双烟道的每个烟道交替用作燃烧烟道和排气烟道，其中所述连接的双烟道的每个烟道连接到两个再生管道的不同管道，其中燃烧废气成分的测量是从一个再生管道交替转换到另一个再生管道。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法，其特征在于包括以下步骤：a、在焦炉加热壁中预埋双孔道高温陶瓷管，测温元件置于双孔道高温陶瓷管上孔道中，双孔道高温陶瓷管下孔道为炉内气体取样通道；双孔道高温陶瓷管位于干熄焦斜道支柱侧壁顶部并沿炉体径向穿越炉壳外部的钢壳和炉墙；测温元件与温度显示仪之间用带有陶瓷保护套的温度信号传输导线连接；双孔道高温陶瓷管炉外部分的下孔道顶端与真空罐之间用导气管连接，且设有进气口阀门控制；双孔道高温陶瓷管位于炉外部分用冷却装置包裹：从焦炉的两个加热壁同时测定燃烧废气成分；在焦炉装料期间测定燃烧废气成分；b、测量废气中的CO含量；c、测量废气中的CH4含量；d、测量废气中的O2含量；e、测量废气中的NO
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含量；f、测量废气中的粉尘含量。2.如权利要求1所述的焦炉加热壁穿墙渗漏的评定方法，其特征在于，所述每个加热壁设有若干连接的双烟道，双烟道的每个烟道交替用作燃烧烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志芬，雷晓梅，
申请(专利权)人：五冶集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：