NO329760B1 - X-ray equipment for monitoring coke coating in ovens - Google Patents
X-ray equipment for monitoring coke coating in ovens Download PDFInfo
- Publication number
- NO329760B1 NO329760B1 NO20092734A NO20092734A NO329760B1 NO 329760 B1 NO329760 B1 NO 329760B1 NO 20092734 A NO20092734 A NO 20092734A NO 20092734 A NO20092734 A NO 20092734A NO 329760 B1 NO329760 B1 NO 329760B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- furnace
- cassette
- ray radiation
- radiation source
- coke
- Prior art date
Links
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 31
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 10
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000005235 decoking Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
- G03B42/02—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays
- G03B42/04—Holders for X-ray films
Abstract
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for å overvåke oppbyggingen av koks på den innvendige overflate i et brennkammer eller en ovn (10). Apparatet omfatter en røntgenstrålingskilde (16) som er konfigurert for å innføres i et rør gjennom veggen (18) i ovnen (10), og en kassett (17) som inneholder en avbildningsinnretning, slik som en film. Fremgangsmåten omfatter å innføre en røntgenstrålingskilde (16) gjennom en åpning (15) i en vegg (18) i en ovn (10) eller et brennkammer og å innføre en kassett (17) som inneholder en avbildningsinnretning inn gjennom en annen åpning (12) i ovnens (10) eller brennkammeret, idet det tas avbildninger av den innvendige overflate i brennkammeret eller ovnen (10).The present invention relates to a method and an apparatus for monitoring the build-up of coke on the inner surface of a combustion chamber or furnace (10). The apparatus comprises an X-ray source (16) configured to be inserted into a tube through the wall (18) of the furnace (10), and a cassette (17) containing an imaging device, such as a film. The method comprises inserting an X-ray source (16) through an opening (15) in a wall (18) of a furnace (10) or a combustion chamber and inserting a cassette (17) containing an imaging device through another opening (12). in the furnace (10) or the combustion chamber, taking pictures of the inner surface of the combustion chamber or the furnace (10).
Description
Oppfinnelsens tekniske område Technical field of the invention
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en innretning for varm sanntids røntgeninspeksjon av oppbyggingen av koks på innvendige overflater i et ovnsrør som opererer ved høye temperaturer. The present invention relates to a method and a device for hot real-time X-ray inspection of the build-up of coke on internal surfaces in a furnace tube that operates at high temperatures.
Bakgrunn for oppfinnelsen Background for the invention
Under normal drift av en ovn av rørtypen, dannes det et lag med koks på ovnens indre overflater. Etter hvert som denne belegningsprosessen skrider frem, vil ovnens effektivitet falle og følgelig blir strengere ovnsbetingelser nødvendige for å opprettholde den nødvendige temperatur i prosessen. During normal operation of a tube type furnace, a layer of coke forms on the inner surfaces of the furnace. As this coating process progresses, the efficiency of the furnace will drop and, consequently, more stringent furnace conditions will be necessary to maintain the required temperature in the process.
Etter hvert som denne belegningsprosess fortsetter faller ovnens effektivitet og økende grad av strenger ovnsbetingelser blir nødvendig for å opprettholde den nødvendige temperatur i prosessen. Slik oppbygging av koksbelegg vil skje mer eller indre kontinuerlig og representerer et hovedproblem fra et prosess- og driftssynspunkt, idet for eksempel effektiviteten til ovnen og/eller prosessen, samt kostnadene øker og kvaliteten påvirkes. Som en konsekvens av denne innvendige belegning i ovnsrøret er det nødvendig periodevis å fjerne koksbelegget fra ovnsrøret. As this coating process continues, the efficiency of the furnace drops and increasingly stringent furnace conditions become necessary to maintain the required temperature in the process. Such build-up of coke coating will occur more or less continuously and represents a main problem from a process and operational point of view, as for example the efficiency of the furnace and/or the process, as well as costs increase and quality is affected. As a consequence of this internal coating in the furnace tube, it is necessary to periodically remove the coke coating from the furnace tube.
Som et resultat av prosessen og forbrenningen i ovnen av for eksempel hydrokarboner i et raffineringsanlegg, vil oppbygging av koksbelegg på de innvendige veggene i ovnen skje mer eller mindre kontinuerlig. Slik oppbygging av koksbelegg i heatere eller ovner i for eksempel et raffineringsanlegg representerer et stort problem fra et driftssynspunkt, idet dette inter alia reduserer effektiviteten og/eller påvirker prosessen. As a result of the process and the combustion in the furnace of, for example, hydrocarbons in a refining plant, the build-up of coke coating on the inner walls of the furnace will occur more or less continuously. Such build-up of coke coating in heaters or furnaces in, for example, a refining plant represents a major problem from an operational point of view, as this inter alia reduces efficiency and/or affects the process.
De svært høye benyttede temperaturer i slike ovner representerer også et problem siden temperaturene overskrider 600 °C, hvilket gjør det vanskelig å detektere oppbyggingen av koksbelegg mens ovnen enda er varm. For å detektere oppbyggingen av koksbelegg må følgelig ovnen stenges av og kjøles ned til en akseptabel temperatur. The very high temperatures used in such ovens also represent a problem since the temperatures exceed 600 °C, which makes it difficult to detect the build-up of coke coating while the oven is still hot. In order to detect the build-up of coke coating, the oven must therefore be switched off and cooled down to an acceptable temperature.
Det benyttes flere metoder for å fjerne koksbelegg fra ovnsrør. Ifølge noen prosedyrer tas ovnen ut av drift for den periode hvor avkoksingen skjer. Ved andre prosedyrer blir bare en del av rørkolonnen tatt ut av drift. I alle tilfeller må prosessen stoppes eller reduseres for en lengre periode mens avkoksingen foregår. Several methods are used to remove coke deposits from furnace pipes. According to some procedures, the furnace is taken out of operation for the period during which the decoking takes place. In other procedures, only part of the pipe column is taken out of operation. In all cases, the process must be stopped or reduced for a longer period while the decoction takes place.
JP 2000131247 beskriver en beholder fylt med kull. Beholderen er plassert mellom temperaturstyrte varmelegemer som vender mot hverandre på innsiden av en karboniseringsovn. Små mengder med røntgenstråler sendes fra en røntgenstrålings-kilde til et tverrsnitt der hele overflaten som er parallell med varmelegemene i det vesentlige har den samme temperatur. Røntgenstrålingskilden er anordnet på utsiden av ovnen under temperaturhevingen som skjer ved å varme opp en kullpakket seng inne i beholderen ved hjelp av oppvarmingslegemer mens de blir detektert ved hjelp av en røntgendetektor. Tomografiske avbildninger av den kullpakkede sengen fremskaffes kontinuerlig og ekspansjon eller kryp i det indre av den kullpakkede sengen kan derved observeres. Et flertall tomografiske avbildninger ved forskjellige temperaturer som er fremskaffet under temperturhevingen blir analysert hver for seg og for-skjeller mellom avbildningene i samme posisjon blir avdekket. Et utvidelsesområde og et krypområde, hvilket er nøkkelen for å avdekke koksstyrken, blir spesifisert basert på en resul-terende avbildningsforskjeller. Problemet som løses ifølge JP 2000131247 er direkte å kunne observere forholdsendringer i ekspansjon og kryp innvendig i en kullpakket seng i en karboniseringsprosess, hvilket utgjør nøkkelen for å avdekke koksstyrken. JP 2000131247 describes a container filled with coal. The container is placed between temperature-controlled heating elements that face each other on the inside of a carbonization furnace. Small amounts of X-rays are sent from an X-ray source to a cross-section where the entire surface that is parallel to the heaters has essentially the same temperature. The X-ray radiation source is arranged on the outside of the furnace during the temperature rise which occurs by heating a coal-packed bed inside the container by means of heating elements while they are detected by means of an X-ray detector. Tomographic images of the coal-packed bed are obtained continuously and expansion or creep in the interior of the coal-packed bed can thereby be observed. A plurality of tomographic images at different temperatures obtained during the temperature rise are analyzed separately and differences between the images in the same position are revealed. An expansion range and a creep range, which are key to revealing coke strength, are specified based on a resulting imaging difference. The problem solved according to JP 2000131247 is to be able to directly observe ratio changes in expansion and creep inside a coal-packed bed in a carbonization process, which is the key to uncovering coke strength.
JP9043169 vedrører en prøveovn med røntgenstrålemåling, omfattende en apparatkasse for prøver og en heater, et under-stell som inkluderer en kasse for en røntgenstrålingsmåleenhet og et deksel montert på understellet for å dekke over prøven, der dekselet er et glassaktig karbondeksel som er støpt av et glassaktig karbonmateriale. Formen til den del som anvendes som gjennomstrålingsskillevegg for røntgenstråling utgjøres av en del av en kule som har en på forhånd bestemt tykkelse, en sylindrisk del som har en på forhånd bestemt tykkelse eller en del av en sylinder med en på forhånd bestemt tykkelse. En ovn for oppvarming som overstiger 500 °C av prøver ved oppvar-mings eksperiment med sidevegg kan lett skaffes til veie. Den røntgenstrålende del kan fritt være anordnet i et ovnslegeme. Videre kan prøvene benytte atmosfærisk gass som inneholder oksygen som kan varmes opp og bli målt. JP9043169 relates to an X-ray measuring sample oven comprising an apparatus case for samples and a heater, a chassis including a case for an X-ray measurement unit and a cover mounted on the chassis to cover the sample, the cover being a glassy carbon cover molded from a glassy carbon material. The shape of the part used as a transmission partition for X-ray radiation is made up of a part of a sphere having a predetermined thickness, a cylindrical part having a predetermined thickness or a part of a cylinder with a predetermined thickness. An oven for heating that exceeds 500 °C of samples in the heating experiment with a side wall can easily be obtained. The X-ray emitting part can be freely arranged in an oven body. Furthermore, the samples can use atmospheric gas containing oxygen which can be heated and measured.
JP 63210185 vedrører innretninger som muliggjør rask og enkel evaluering av forkoksingsegenskapene til kull ved å inn-føre sammenpresset støpt kull med form som et rektangulært parallellepiped, beliggende i en prøvestykkeholderdel, inne i en røntgenstrålegenererende apparat. Prøvestykket, som blir bestrålt med røntgenstråler fra en røntgenstrålingskilde, passerer gjennom et røntgenstråletransmitterende vindu og et karbonark som er impregnert med plast. Deler av røntgen-strålene absorberes av prøvestykket og de transmitterte røntgenstrålene, som passerer gjennom karbonarket impregnert med plast og et røntgenstråletransmitterende vindu, blir detektert av en detektor. JP 63210185 relates to devices which enable rapid and simple evaluation of the coking properties of coal by introducing compressed cast coal shaped like a rectangular parallelepiped, located in a sample holder part, inside an X-ray generating apparatus. The specimen, which is irradiated with X-rays from an X-ray source, passes through an X-ray transmitting window and a carbon sheet impregnated with plastic. Parts of the X-rays are absorbed by the sample and the transmitted X-rays, which pass through the carbon sheet impregnated with plastic and an X-ray transmitting window, are detected by a detector.
Fra SU 595987 Al er det kjent et system og en fremgangsmåte for overvåking av kokskvalitet, tetthet og fuktighet i en forbrenningsovn hvor systemet omfatter en isotopbasert gammakilde, der kilden og en detektor som er termisk isolert fra omgivelsene kan innføres fra toppsiden via separate innganger. From SU 595987 Al, a system and method for monitoring coke quality, density and moisture in an incinerator is known, where the system comprises an isotope-based gamma source, where the source and a detector that is thermally isolated from the surroundings can be introduced from the top side via separate inputs.
Det er følgelig et behov i mer eller mindre sann tid å kunne overvåke oppbyggingen av kokslaget på den innvendige veggen i et ovnsrør uten i det vesentlige å gjøre noe inngrep i den pågående prosessen, for derigjennom å kunne bli i stand til avkoksing på det mest optimale tidspunkt i prosessen. Consequently, there is a need in more or less real time to be able to monitor the build-up of the coking layer on the inner wall of a furnace tube without substantially interfering with the ongoing process, in order to thereby be able to decoke at the most optimal time in the process.
Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention
Et formål med foreliggende oppfinnelse er å skaffe tilveie en pålitelig metode for overvåking av oppbyggingen av koks på veggene i en ovn uten å måtte stoppe prosessen, for derigjennom å oppnå en pålitelig, økonomisk og optimal drift av et raffineri. An aim of the present invention is to provide a reliable method for monitoring the build-up of coke on the walls of a furnace without having to stop the process, thereby achieving reliable, economical and optimal operation of a refinery.
Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å skaffe tilveie en innretning og en fremgangsmåte som gjør det mulig å gjennomføre overvåking i sann tid av oppbyggingen av koks på den/de innvendige vegg(er) i en ovn, heater eller i et forbrenningskammer. Another purpose of the present invention is to provide a device and a method which makes it possible to carry out monitoring in real time of the build-up of coke on the inner wall(s) of an oven, heater or in a combustion chamber.
Et ytterligere formål er videre å skaffe tilveie et on-line overvåkingssystem for detektering av økningen i tykkelsen på kokslaget innvendig i heateren eller ovnen. A further purpose is to provide an on-line monitoring system for detecting the increase in the thickness of the cooking layer inside the heater or oven.
Løsningen omfatter bruk av en røntgenstrålingskilde, slik som for eksempel et isotop, som føres inn i et rør eller lig-nende i ovnen, idet den indre enden av røntgenstrålingskiIden rager inn i heateren eller ovnen. Videre blir en luftkjølt røntgenstrålingsdetektor ført inn i det koksbelagte røret gjennom en spesielt utformet ovnsluke i avstand fra røntgenstrålingskiIden. En røntgenstrålingsdetekterende film er anordnet inne i en kassett, idet kassetten inneholder et isolerende materiale som isolerer filmen. The solution includes the use of an X-ray radiation source, such as for example an isotope, which is fed into a tube or similar into the oven, with the inner end of the X-ray radiation source projecting into the heater or oven. Furthermore, an air-cooled X-ray radiation detector is introduced into the coke-coated tube through a specially designed furnace hatch at a distance from the X-ray radiation source. An X-ray radiation detecting film is arranged inside a cassette, the cassette containing an insulating material which insulates the film.
I tillegg sirkuleres luft med høyt trykk rundt filmen for derigjennom å sikre at filmen ikke overopphetes. Luften med det høye trykket introduseres og tillates å forlate kassetten gjennom kanaler i kassettens håndtak, idet den trykksatte luft også strømmer over filmens overflate. In addition, high-pressure air is circulated around the film to thereby ensure that the film does not overheat. The high-pressure air is introduced and allowed to leave the cassette through channels in the cassette's handle, the pressurized air also flowing over the surface of the film.
Videre kjøles også røntgenstrålingskiIden ved hjelp av sirkulasjon av luft med høyt trykk. Furthermore, the X-ray radiation cell is also cooled by means of high-pressure air circulation.
Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen er røntgen-strålingskilden anordnet under kassetten med film. According to one embodiment of the invention, the X-ray radiation source is arranged below the cassette with film.
Det røntgenfotograferende systemet inne i heateren eller den varme ovnen opererer ved et miljø med høy temperatur, der temperaturen kan være i størrelsesorden 1000 °C eller mer. The x-ray imaging system inside the heater or hot oven operates in a high temperature environment, where the temperature can be in the order of 1000 °C or more.
Under drift og overvåking er det viktig at kassetten er holdt i en stabil posisjon slik at det kan skapes gode innvendige avbildninger av ovnen. For å sikre en slik stabil posisjon, anvendes styrings- og låseinnretninger. Slike innretninger kan for eksempel være opphengnings- og/eller låseinnretninger anordnet på den utvendige overflate av heateren eller ovnen. During operation and monitoring, it is important that the cassette is held in a stable position so that good internal images of the oven can be created. To ensure such a stable position, control and locking devices are used. Such devices can, for example, be suspension and/or locking devices arranged on the external surface of the heater or oven.
Formålene med foreliggende oppfinnelse er oppnådd ved hjelp av en fremgangsmåte og en overvåkingsinnretning som er nærmere definert i den karakteriserende del av de selvstendige patentkrav. The objectives of the present invention have been achieved by means of a method and a monitoring device which are further defined in the characterizing part of the independent patent claims.
Ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen er definert i de uselvstendige patentkrav. Further embodiments of the invention are defined in the independent patent claims.
Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen er innretningen for overvåking av koksdannelse på den innvendige overflate i en heater eller en ovn omfattet av en røntgenstrålingskilde som er innført i et rør i ovnens vegg, og en kassett som inneholder en avbildningsinnretning, så som en film, idet en slik avbildningsinnretning er beregnet på å påvirkes av røntgenstrålingskiIden, for derved å indikere tykkelsen på kokslaget på ovnens innvendige overflate. According to one embodiment of the invention, the device for monitoring coke formation on the inner surface of a heater or a furnace is comprised of an X-ray radiation source that is introduced into a tube in the wall of the furnace, and a cassette that contains an imaging device, such as a film, as a such imaging device is intended to be affected by the X-ray radiation, thereby indicating the thickness of the cooking layer on the inner surface of the oven.
Ifølge en utførelsesform er rommet som omgir avbildningsinnretningen fylt med et isolerende materiale, mens kassetten og/eller røntgenstrålingskilden fortrinnsvis kan være utstyrt med innretninger for å sirkulere et kjølemedium forbi avbild-nings innretningen, for på en slik måte å opprettholde temperaturen i overvåkingsinnretningen på en optimal temperatur for overvåkings- og avbildningsprosessen. According to one embodiment, the space surrounding the imaging device is filled with an insulating material, while the cassette and/or the X-ray radiation source can preferably be equipped with devices to circulate a cooling medium past the imaging device, in such a way as to maintain the temperature in the monitoring device at an optimal temperature for the monitoring and imaging process.
Kjølemediet kan for eksempel være i form av luft med høyt trykk som sirkulerer rundt avbildningsinnretningen og/eller røntgenstrålingskiIden. The cooling medium can, for example, be in the form of high-pressure air that circulates around the imaging device and/or the X-ray radiation cell.
Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen kan røntgen-strål ingski Iden være plassert under kassetten. Videre kan kassetten være utstyrt med låseinnretninger for å kunne låse kassetten i en stabil posisjon inne i ovnen under avbildningen. According to one embodiment of the invention, the X-ray beam Iden can be located under the cassette. Furthermore, the cassette can be equipped with locking devices to be able to lock the cassette in a stable position inside the oven during imaging.
Ifølge oppfinnelsen er det også skaffet tilveie en fremgangsmåte for i sann tid å overvåke oppbyggingen av koks på den innvendige overflate i en heater eller i en ovn, der en røntgenstrålingskilde er innført gjennom en åpning i en vegg i heateren eller ovnen. According to the invention, a method has also been provided for monitoring in real time the build-up of coke on the inner surface of a heater or in a furnace, where an X-ray radiation source is introduced through an opening in a wall of the heater or furnace.
RøntgenstrålingskiIden og/eller kassetten kan fortrinnsvis bli kjølt ved hjelp av et kjølemedium med høyt trykk under avbildningsprosessen. The X-ray radiation cell and/or cassette may preferably be cooled by means of a high-pressure cooling medium during the imaging process.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det mulig i mer eller mindre sann tid å overvåke oppbyggingen av koks på den innvendige overflate i en ovn eller en brenner uten å måtte stoppe prosessen eller å måtte kjøle ovnen ned. Følgelig forbedres prosessens effektivitet og økonomi, siden operatøren på relevante tidspunkt i prosessen kan overvåke koksoppbyggingen uten å måtte redusere temperaturen i ovnen eller måtte foreta handlinger som påvirker prosessen i denne overvåkings-fasen. According to the present invention, it is possible in more or less real time to monitor the build-up of coke on the inner surface of a furnace or a burner without having to stop the process or having to cool the furnace down. Consequently, the efficiency and economy of the process is improved, since the operator can at relevant times in the process monitor the coke build-up without having to reduce the temperature in the furnace or having to take actions that affect the process in this monitoring phase.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det videre mulig å gjennomføre hyppige inspeksjoner, noe som bevirker at operatøren har kontroll på oppbyggingen av koks på de innvendige flater i ovnen og ut fra dette kunne velge det mest optimale tidspunkt i prosessen for avkoksing, sett ut fra et prosess- eller økonomisynspunkt. According to the present invention, it is also possible to carry out frequent inspections, which means that the operator has control over the build-up of coke on the internal surfaces of the furnace and, based on this, can choose the most optimal time in the process for decoking, viewed from a process- or financial point of view.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det også mulig å studere sanntidseffekten av koksoppbyggingen ved å variere de ulike parametere for ovnsprosessen. Derved blir det mulig å optimalisere prosessen og å redusere vedlikeholdsfrekvensen og frekvensen for avkoksing. According to the present invention, it is also possible to study the real-time effect of the coke build-up by varying the various parameters for the furnace process. This makes it possible to optimize the process and to reduce the maintenance frequency and the frequency for decoking.
Uten å påvirke ovnsøkonomien i særlig grad er det også mulig ved hjelp av hyppig avbildning å etablere en database som inneholder relevant informasjon om koksoppbyggingen, noe som gjør det mulig å styre ovnsprosessen for etablering av den mest optimale prosess. Without affecting the furnace economy to a particular extent, it is also possible by means of frequent imaging to establish a database that contains relevant information about the coke build-up, which makes it possible to control the furnace process to establish the most optimal process.
Som en konsekvens av tilgjengeligheten av overvåkings-muligheter, vil ovnens totale økonomi og ytelse bli forbedret. As a consequence of the availability of monitoring capabilities, the furnace's overall economy and performance will be improved.
Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere detalj nedenfor under henvisning til tegningene, der: figur 1 viser skjematisk et vertikalt oppriss av fronten til en ovn eller et brennkammer; The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where: figure 1 schematically shows a vertical elevation of the front of an oven or a combustion chamber;
figur 2 viser skjematisk et horisontalsnitt gjennom et typisk rør i en ovnskonfigurasjon; figure 2 schematically shows a horizontal section through a typical tube in a furnace configuration;
figur 3 viser et horisontalsnitt gjennom røret vist i figur 2, der røret er utstyrt med en røntgenstrålingskilde som er innført gjennom en dertil anordnet åpning i rørveggen; Figure 3 shows a horizontal section through the tube shown in Figure 2, where the tube is equipped with an X-ray radiation source which is introduced through an opening provided for this purpose in the tube wall;
figur 4 vider et horisontalsnitt gjennom røret vist i figur 2 med en kassett som inneholder en avbildningsinnretning innført i ovnen; Figure 4 is a horizontal section through the tube shown in Figure 2 with a cassette containing an imaging device inserted into the furnace;
figur 5 viser skjematisk et vertikalt sideoppriss av en utførelsesform av en røntgenstrålingskilde ifølge foreliggende oppfinnelse; Figure 5 schematically shows a vertical side elevation of an embodiment of an X-ray radiation source according to the present invention;
figur 6 viser skjematisk et sideoppriss av en utførelses-form av en kassett ifølge foreliggende oppfinnelse; figure 6 schematically shows a side elevation of an embodiment of a cassette according to the present invention;
figur 7 viser skjematisk et oppriss sett ovenfra av kassetten vist i figur 6; og Figure 7 schematically shows a plan view from above of the cassette shown in Figure 6; and
figur 8 viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom kassetten vist i figur 6, sett langs linjen 8-8. figure 8 schematically shows a vertical section through the cassette shown in figure 6, seen along the line 8-8.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Detailed description of the invention
Figur 1 viser skjematisk et vertikalt oppriss av fronten til en utførelsesform av en ovn 10 eller et forbrenningskammer. Ovnen 10 omfatter en frontvegg 11 som er utstyrt med en åpning 12 konfigurert for å kunne lukkes ved hjelp av en låsbar dør 13, svingbart opplagret på hengsler 14. Frontveggen 11 er også utstyrt med minst en åpning 15, som kan lukkes ved hjelp av et deksel konfigurert for å kunne skrus eller låses på frontveggen 11. Dekslet kan bli fjernet og erstattet med en røntgenstrålingskilde 16 som vil bli beskrevet nærmere nedenfor i tilknytning til figurene 3 og 5. Døren 13 kan videre åpnes for å tillate at kassetten 17 føres inn i ovnens 10 indre rom. Som indikert i figur 1 kan røntgenkilden være plassert på et nivå under kassetten 17. Det skal anføres at røntgenkilden imidlertid kan være plassert over kassetten 17. Figur 2 viser skjematisk et horisontalsnitt gjennom et typisk rør 18 i en ovn 10. Som vist har ovnen et sirkulært tverrsnitt mens laget med koks 19 er indikert med stiplede streker. Den utvendige overflate på ovnsrøret 18 kan være dekket av et isolerende materiale 23. Det skal imidlertid anføres at ovnsrøret kan ha en hvilken som helst egnet form, slik som for eksempel et firkantet tverrsnitt, uten derved å fravike den oppfinneriske ide. Figur 3 viser et horisontalsnitt gjennom røret 18 vist i figur 2 med en røntgenstrålingskilde 16 innført gjennom en tilhørende åpning i rørveggen 18 , mens figur 4 viser et horisontalsnitt gjennom røret 18 vist i figur 2, hvor en kassett 17 som inneholder en avbildningsinnretning er ført inn i rørets 18 innvendige rom. Figur 5 viser skjematisk et vertikalt sideoppriss av en utførelsesform av røntgenstrålingskiIden 16 ifølge foreliggende oppfinnelse. RøntgenstrålingskiIden 16 kan fortrinnsvis ha en sylindrisk form.Kilden 16 kan videre ha et innvendig hulrom eller en utsparing for mottak av kilden som sender ut røntgenstråler. Utsparingen eller hulrommet i røntgenstrålingskilden kan være skjermet i retning mot bort fra den tilhørende kassett 17 for derigjennom å unngå stråling av røntgenstråler mot kassetten 17. Som vist omfatter røntgen-strål ingski Iden 16 en sylindrisk hul del 20 som inneholder en røntgenstrålingsutsendende kilde (ikke vist) og som er utstyrt med innvendig kjølingsrør (ikke vist), konfigurert for å tillate sirkulasjon av et kjølemedium, slik som for eksempel komprimert luft med svært høyt trykk. Det skal imidlertid anføres at kjølemediet kan være av en annen type, slik som et medium som er egnet til å motstå høye temperaturer og likevel være i stand til å holde overflatetemperaturen på avbildningsinnretningen på det ønskede temperaturnivå. Røntgenstrålings-kilden 16 omfatter videre en midtre del 21 beregnet på bli låst fast til ovnsveggen, for eksempel i form av gjenger eller en bajonettlås (ikke vist), for derigjennom å tillate en tettende låsing. Enden på røntgenstrålingskilden 16, som er konfigurert for å ligge utenfor ovnen, er utstyrt med koplinger som tillater kommunikasjon med innvendige kanaler (ikke vist) i røntgenstrålingskilden og ledninger for tilførsel av kjølemedium, slik at sirkulasjon av kjølemediet tillates. Figur 6 viser skjematisk et sideoppriss av en utførelsesform av kassetten 17 ifølge foreliggende oppfinnelse, mens figur 7 viser skjematisk et oppriss sett ovenfra av kassetten vist i figur 6. Figur 8 viser skjematisk Figure 1 schematically shows a vertical elevation of the front of an embodiment of a furnace 10 or a combustion chamber. The oven 10 comprises a front wall 11 which is equipped with an opening 12 configured to be closed by means of a lockable door 13, pivotably supported on hinges 14. The front wall 11 is also equipped with at least one opening 15, which can be closed by means of a cover configured to be screwed or locked onto the front wall 11. The cover can be removed and replaced with an X-ray radiation source 16 which will be described in more detail below in connection with figures 3 and 5. The door 13 can also be opened to allow the cassette 17 to be introduced into the oven's 10 inner chamber. As indicated in Figure 1, the X-ray source can be located at a level below the cassette 17. It should be noted that the X-ray source can, however, be located above the cassette 17. Figure 2 schematically shows a horizontal section through a typical pipe 18 in an oven 10. As shown, the oven has a circular cross-section while the layer with coke 19 is indicated by dashed lines. The outer surface of the furnace tube 18 can be covered by an insulating material 23. However, it should be noted that the furnace tube can have any suitable shape, such as for example a square cross-section, without thereby deviating from the inventive idea. Figure 3 shows a horizontal section through the tube 18 shown in Figure 2 with an X-ray radiation source 16 introduced through an associated opening in the tube wall 18, while Figure 4 shows a horizontal section through the tube 18 shown in Figure 2, where a cassette 17 containing an imaging device has been introduced in the tube's 18 internal space. Figure 5 schematically shows a vertical side elevation of an embodiment of the X-ray radiation device 16 according to the present invention. The X-ray radiation source 16 can preferably have a cylindrical shape. The source 16 can also have an internal cavity or a recess for receiving the source which emits X-rays. The recess or cavity in the X-ray radiation source can be shielded in the direction away from the associated cassette 17 in order thereby to avoid radiation of X-rays towards the cassette 17. As shown, the X-ray ingski Iden 16 comprises a cylindrical hollow part 20 which contains an X-ray emitting source (not shown ) and which is equipped with an internal cooling pipe (not shown), configured to allow the circulation of a cooling medium, such as, for example, very high pressure compressed air. However, it should be stated that the cooling medium can be of a different type, such as a medium which is suitable to withstand high temperatures and still be able to keep the surface temperature of the imaging device at the desired temperature level. The X-ray radiation source 16 further comprises a middle part 21 intended to be locked firmly to the furnace wall, for example in the form of threads or a bayonet lock (not shown), thereby allowing a tight locking. The end of the x-ray source 16, which is configured to be outside the furnace, is provided with couplings that allow communication with internal channels (not shown) in the x-ray source and lines for the supply of coolant, so that circulation of the coolant is permitted. Figure 6 schematically shows a side elevation of an embodiment of the cassette 17 according to the present invention, while Figure 7 schematically shows a top elevation of the cassette shown in Figure 6. Figure 8 schematically shows
et vertikalsnitt gjennom kassetten vist i figur 6, sett klangs linjen 8-8. a vertical section through the cassette shown in figure 6, seen along the line 8-8.
Kjølesystemet for avbildningsinnretningen og kassetten 17 og/eller røntgenstrålingskilden 16 kan være utstyrt med ventiler (ikke vist) for derigjennom å muliggjøre endring i strømningsraten av kjølemedium gjennom nevnte innretninger 16,17. The cooling system for the imaging device and the cassette 17 and/or the X-ray radiation source 16 can be equipped with valves (not shown) to thereby enable a change in the flow rate of cooling medium through said devices 16,17.
Som indikert i figurene har kassetten 17 en kvadratisk eller firkantet form, noe som tillater avgassen eller eksosen å passere gjennom rommet definert av rørveggen og sidene til kassetten 17, hvorved avbildningsoperasjonen kan gjennomføres mens ovnsprosessen fortsatt pågår. Kassetten 17 kan i stedet eller i tillegg også ha en sentral åpning som tillater avgassen eller eksosen å passere sentralt gjennom kassetten 17. As indicated in the figures, the cassette 17 has a square or rectangular shape, which allows the exhaust gas to pass through the space defined by the pipe wall and sides of the cassette 17, whereby the imaging operation can be carried out while the furnace process is still in progress. The cassette 17 can instead or in addition also have a central opening which allows the exhaust gas or exhaust to pass centrally through the cassette 17.
Ifølge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen kan kassetten ha en sirkulær form avpasset formen til ovnsrøret, hvilket gjør det mulig å ta avbildninger av mer eller mindre hele veggen i ovnsrøret. Ved et slikt tilfelle kan kassetten innføres gjennom åpningens 12, alternativt slik at dimen-sjonene i åpningen 12 er tilpasset kassettens 17 dimensjon. En sirkulær kassett 17 kan ha et sentralt plassert hull eller åpning som strekker seg vertikalt gjennom kassetten, for derigjennom å tillate at avløpsgass eller eksos passerer mer eller mindre uhindret. According to a further embodiment of the invention, the cassette can have a circular shape adapted to the shape of the furnace tube, which makes it possible to take images of more or less the entire wall of the furnace tube. In such a case, the cassette can be introduced through the opening 12, alternatively so that the dimensions in the opening 12 are adapted to the dimensions of the cassette 17. A circular cassette 17 may have a centrally located hole or opening which extends vertically through the cassette, thereby allowing waste gas or exhaust to pass more or less unhindered.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20092734A NO20092734A (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | X-ray equipment for monitoring coke deposits in furnaces |
| PCT/NO2010/000287 WO2011010935A1 (en) | 2009-07-20 | 2010-07-20 | The present invention relates to a method and means for real time hot x-ray inspection of formation of coke on the interior surface (s) in a furnace tube, working at high temperatures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20092734A NO20092734A (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | X-ray equipment for monitoring coke deposits in furnaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO329760B1 true NO329760B1 (en) | 2010-12-13 |
| NO20092734A NO20092734A (en) | 2010-12-13 |
Family
ID=43125628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20092734A NO20092734A (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | X-ray equipment for monitoring coke deposits in furnaces |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO20092734A (en) |
| WO (1) | WO2011010935A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102778464B (en) * | 2011-05-13 | 2015-02-11 | 中国石油化工股份有限公司 | High-temperature high-pressure industrial CT scanning system and usage method |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU595987A1 (en) * | 1976-11-26 | 1980-04-30 | Днепропетровская Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Apparatus for monitoring coke quality in coking oven |
| FR2467398A1 (en) * | 1979-10-10 | 1981-04-17 | Alsthom Atlantique | REFRIGERATED CASSETTE FOR FILMS |
| JPS63210185A (en) | 1987-02-26 | 1988-08-31 | Nippon Steel Corp | Method of measuring coking property of coal |
| JPH0943169A (en) | 1995-08-01 | 1997-02-14 | Nippon Steel Corp | X-ray measuring sample heating furnace |
| FR2749390B1 (en) * | 1996-05-30 | 1998-07-31 | Pyrolyse De Marienau Centre | ENDOSCOPIC INSPECTION PROBE FOR COKE OVEN BATTERIES |
| WO1999063382A1 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-09 | Michaelsen Christian S | Method for inspecting chambers, inspection device and industrial process chambers |
| JP3733763B2 (en) | 1998-10-29 | 2006-01-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Direct observation method inside coal packed bed during carbonization |
| US6032848A (en) | 1998-11-06 | 2000-03-07 | Illinois Tool Works Inc. | Fastener-driving tool having wear guard defining fastener-guiding surface |
-
2009
- 2009-07-20 NO NO20092734A patent/NO20092734A/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-07-20 WO PCT/NO2010/000287 patent/WO2011010935A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011010935A1 (en) | 2011-01-27 |
| NO20092734A (en) | 2010-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK159170B (en) | METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE QUANTITY OF MINERAL AND ORGANIC CARBON IN A SEDIMENTAL SAMPLE | |
| CN105588854B (en) | Fast temperature scanning screening calorimeter | |
| CN106680308A (en) | Atmosphere laser heating in-situ thermal shock/fatigue test device | |
| US20100316087A1 (en) | Calorimeter with a digestion container and with a water jacket | |
| PT1979440E (en) | Coke oven with optimized control and method of control | |
| CZ101094A3 (en) | Calorimetric measuring apparatus | |
| NO329760B1 (en) | X-ray equipment for monitoring coke coating in ovens | |
| Küster et al. | In-situ investigation of single particle gasification in a defined gas flow applying TGA with optical measurements | |
| CN102937606A (en) | Explosion limit testing device of combustible gas under high-temperature condition | |
| Croce et al. | Scale modeling of quasi-steady wood crib fires in enclosures | |
| CN1898570B (en) | Method of raising temperature of received object, and analyzing device | |
| RU2524293C2 (en) | Method and system for control over operation of unit for drying of carbon block | |
| US8272779B2 (en) | Calorimeter | |
| Li et al. | Effects of static pressure, pressurization, and depressurization on n‐heptane pool fires in an airplane cargo compartment | |
| NO174823B (en) | Method and apparatus for danger-free testing of the gas density of hollow-walled containers | |
| US20200041481A1 (en) | Liquid testing system and method | |
| Werther | External an Internal Factors Influencing the Charring of Timber-an Experimental Study with Respect to natural Fires and Moisture Conditions | |
| WO2012166553A1 (en) | Predicting petroleum coke morphology from feedstock properties | |
| CN102305803B (en) | Experiment device and method for studying blast furnace hearth and bottom carbon brick annular crack mechanism | |
| CN102553279B (en) | High pressure flash drum | |
| CN110487666A (en) | A kind of equipment measuring coal/coke ash method and its application | |
| JP6657867B2 (en) | Estimation method of coke shrinkage | |
| JP2018177885A (en) | A method for estimating a coke shrinkage ratio | |
| US10646960B2 (en) | Compact absorptivity measurement system for additive manufacturing | |
| CN208395274U (en) | A kind of gaseous phase deposition stove and its temperature measurement structure and temp measuring system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |