CN201678685U

CN201678685U - 一种高炉喷煤制粉系统的煤粉水分在线检测装置

Info

Publication number: CN201678685U
Application number: CN2010201373923U
Authority: CN
Inventors: 彭福荣
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-03-12

Abstract

本实用新型涉及一种固体粉状物质生产过程中的水分在线检测装置，主要解决现有利用电磁波测试仪非接触式测试存在的无法对煤粉生产过程中的水分进行干预、以及无法在线测试的技术问题。技术方案是：带冷却水套的水分仪传感器安装在制粉系统布袋收尘器的煤粉管道上，通过数据线将水分仪数据处理单元与水分仪传感器相连接；冷却水套的进、出口分别安装冷却水阀门，冷却水套出口端冷却水阀门通过冷却水出水管道、冷却水阀门接冷却水箱上部，冷却水箱下部出口通过冷却水阀门、循环水泵、冷却水进水管道接冷却水套进口。冷却水箱上部还接有人工补水阀门及管道。特别适合于高炉喷煤制粉系统生产过程中的煤粉水分在线检测，也可检测其他类似系统固体粉状物质生产过程中的水分。

Description

一种高炉喷煤制粉系统的煤粉水分在线检测装置

技术领域：

本实用新型涉及一种固体粉状物质生产过程中的水分在线检测装置，特别适合于高炉喷煤制粉系统生产过程中的煤粉水分在线检测，也可检测其他类似系统固体粉状物质生产过程中的水分。

背景技术：

高炉喷煤是将含水10％左右、粒度50mm左右的原煤加入到制粉系统的磨煤机进行研磨、烘干，生成合格的煤粉，经布袋收尘器收集，通过布袋收尘器的下灰管加入煤粉仓，收集在煤粉仓内的合格煤粉经过喷吹系统连续、均匀地喷入高炉风口，满足高炉冶炼的需求；制粉系统生产出来的合格煤粉是喷吹系统连续、均匀喷煤的前提，而煤粉的含水高低是煤粉合格的一项重要指标，煤粉水分的控制与原煤水分、磨煤机的出口温度高低直接相关，由于原煤水分存在不确定性，只能通过调整磨煤机的出口温度来确保煤粉水分合格(注：磨煤机出口温度过高，不利于制粉系统的安全生产)，煤粉的实际含水量必须通过检测分析得出。检测煤粉水分的方法有两种：一种是离线检测，将制粉系统生产的煤粉取出来，送化验室进行分析，这样得出的数值具有滞后性，无法得出日常生产过程中煤粉水分实时的真实数据，此外送检后的煤粉外排还存在环境污染问题；另一种是在线仪表检测，这样能够实时反映煤粉水分的数据，通过及时调整制粉系统的工况确保煤粉实时水分始终处于合格状态。目前物料的在线检测仪有中子水分仪、红外水分仪等；但中子水分仪是采用中子辐射源发射中子，会对周围环境，尤其会对现场的操作以及调试的人员产生一定的伤害；同时因为物料生产环境中含有二氧化碳等气体介质，这些气体会吸收红外线，从而影响红外水分仪测量的准确性。“一种电磁波共振腔快速测量喷吹煤粉水分的方法”(专利申请号：CN200510048695.1)是采用电磁波对喷吹煤粉进行的非接触式煤粉水分检测装置；只能检测煤粉的水分，从而分析煤粉在喷吹过程中是否因水分原因导致喷吹管道堵塞，但不能对煤粉生产过程中的水分进行干预(因为制粉系统的煤粉管道直径通常在2米左右，而喷吹系统的管道直径较小)。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种高炉喷煤制粉系统煤粉水分的在线检测装置，主要解决现有利用电磁波测试仪非接触式测试存在的无法对煤粉生产过程中的水分进行干预、以及无法在线测试的技术问题。本实用新型思路是：采用微波测量原理，通过检测煤粉介电常数的差异，直接反映出煤粉中水分含量的变化(水的介电常数特别高为81；而煤粉的介电常数相对比较低，大概在1.8～3左右)；同时通过安装水冷装置，避免管道中的高温煤粉对测量传感器的影响，使得传感器可以安全准确的使用在高温的环境中。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：带冷却水套的水分仪传感器安装在制粉系统布袋收尘器的煤粉管道上，通过数据线将水分仪数据处理单元与水分仪传感器相连接；冷却水套的进、出口分别安装冷却水阀门，冷却水套出口端冷却水阀门通过冷却水出水管道、冷却水阀门接冷却水箱上部，冷却水箱下部出口通过冷却水阀门、循环水泵、冷却水进水管道接冷却水套进口。冷却水箱上部还接有人工补水阀门及管道。制粉系统正常生产时，煤粉会通过布袋收尘器的煤粉管道进入煤粉仓，此时安装在布袋收尘器煤粉管道上水分仪传感器会发射微波，当煤粉均匀的通过微波区域时，会对微波产生不同程度的衰减(因为不同物料对微波存在着不同程度的衰减，这和物料自身的介电常数息息相关。我们都知道水的相对介电常数为81，而煤粉的相对介电常数仅为1.8～3左右，那么煤粉中水分含量的轻微波动都会对微波信号造成不同程度的衰减)，这样水分仪传感器就可以得到一个实时信号，这个信号通过数据线输送到水分仪数据处理单元，能够准确反映此时煤粉的水分值。

本实用新型的有益效果是，本装置中水分仪传感器发射微波的功率只有5mw，相比中子仪而言，不会对现场操作人员产生伤害，现场操作的安全能够得到保证；而本检测装置是安装在煤粉生产的管道上，目的是对煤粉生产过程中的水分进行在线检测，若煤粉水分发生偏离，可以指导制粉系统的操作人员及时调整相关的工艺参数，确保煤粉生产过程中的水分得到控制；同时在水分仪传感器外侧安装冷却水套，使得水分仪传感器得到强制冷却，确保水分仪传感器在温度较高的环境可以正常使用，避免水分仪传感器传送失真数据现象的发生。本实用新型利用微波测量原理，能够保证现场人生安全，同时保证水分数据的真实、可靠；它为制粉系统实现智能操作及系统安全生产创造了条件。

附图说明：

图1为本实用新型的结构简图。

图示说明：1-冷却水箱，2-冷却水，3-冷却水阀门，4-循环水泵，5-冷却水进水管道，6-水分仪传感器，7-数据线，8-水分仪数据处理单元，9-微波，10-冷却水套，11-冷却水出水管道，12-煤粉管道，13-煤粉，14-人工补水阀门及管道。

具体实施方式：

参照图1，将带冷却水套10的水分仪传感器6安装在制粉系统布袋收尘器的煤粉管道12上，通过数据线7将水分仪数据处理单元8(型号：MME-100，生产厂家：德国SWR公司)与水分仪传感器6(型号：MMS，生产厂家：德国SWR公司)相连接；冷却水套10的进、出口分别安装冷却水阀门3，冷却水箱1也安装对应的冷却水阀门3，冷却水箱1内的冷却水2经过循环水泵4由冷却水进水管道5进入冷却水套10，再由冷却水出水管道11返回后冷却水箱1中，从而使得水分仪传感器6一直处于冷却状态，避免因煤粉管道12内的煤粉13温度过高引起水分仪传感器6正常工作时产生的微波9故障现象的发生。

该装置设备安装完毕，首先通过人工补水阀门及管道14将冷却水2加入到冷却水箱1高度的2/3左右。工作时，启动循环水泵4将冷却水2在冷却水套10内循环，确保微波水分仪传感器6一直处于冷却状态；再启动微波水分仪数据处理单元8，使得微波水分仪传感器6产生微波9，微波9发射到煤粉13表面时，得到煤粉13的介电常数，通过数据线7传送到水分仪数据处理单元8得出实时煤粉13的水分值。

本装置中，水分仪传感器6是一个安装在不锈钢法兰外壳里的外置式共振器，共振器经数据线7接通电源后会形成均匀的微波9，当煤粉13均匀的经过该区域时，会对微波9产生不同程度的衰减，通过微波9衰减量可以实时准确的计算出煤粉13中的水分值大小。本装置的水分仪传感器6外壳采用不锈钢材质、检测面采用陶瓷材质，可以提高水分仪传感器6的耐磨性以及抗腐蚀能力；水分仪数据处理单元8采用工业级CPU，可以高速测量、计算煤粉的水分值；水分仪传感器6和水分仪数据处理单元8通过数据线7进行远距离数字通讯，该数据线具有可靠性强、抗干扰能力的性能；在水分仪传感器6外侧安装冷却水套10，使得水分仪传感器6得到强制冷却，确保水分仪传感器6在温度较高的环境可以正常使用。

Claims

1.一种高炉喷煤制粉系统煤粉水分的在线检测装置，其特征是带冷却水套的水分仪传感器安装在制粉系统布袋收尘器的煤粉管道上，通过数据线将水分仪数据处理单元与水分仪传感器相连接；冷却水套的进、出口分别安装冷却水阀门，冷却水套出口端冷却水阀门通过冷却水出水管道、冷却水阀门接冷却水箱上部，冷却水箱下部出口通过冷却水阀门、循环水泵、冷却水进水管道接冷却水套进口。

2.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤制粉系统煤粉水分的在线检测装置，其特征是冷却水箱上部接有人工补水阀门及管道。