La méthode d'utilisation correcte du thermocouple résistant à l'usure dans la chaudière à lit fluidisé en circulation

Une chaudière à combustion à lit fluidisé sous pression (PFBC) est un type de chaudière qui permet la combustion de charbon de faible qualité avec de faibles émissions. Pendant le processus de combustion, le lit fluidisé suspend le carburant solide sur un dispositif à jet de soufflage vers le haut, entraînant un mélange turbulent de gaz et solide. L'action de culbutage est similaire à un liquide bouillonnant et offre des réactions chimiques efficaces et un transfert de chaleur.

L'invention des chaudières à combustion de lit fluidisé provient de la poursuite du contrôle des émissions de polluants grâce à des processus de combustion qui ne nécessitent pas de contrôle externe des émissions. Cette technologie permet à la température de combustion du carburant d'atteindre jusqu'à 700 à 950 degrés C, dépassant parfois cette température sinon bien contrôlée, significativement en dessous de la limite pour la formation d'oxydes d'azote indésirables. À environ 1380 degrés C -2500 degré C, les atomes d'azote et d'oxygène se combinent dans l'air brûlant pour former des polluants d'oxyde d'azote. L'action de mélange du lit fluidisé met les gaz de combustion en contact avec des produits chimiques qui absorbent le soufre, comme le calcaire ou la dolomite. Plus de 95% des polluants de soufre dans le charbon sont obtenus par des adsorbants à l'intérieur de la chaudière. La raison pour laquelle les chaudières à combustion à lit fluidisé sont si populaires sont principalement dues à la flexibilité des carburants technologiques - presque toutes les substances combustibles du charbon aux déchets urbains peuvent être utilisées comme carburant - et la capacité de respecter les normes d'émission pour le dioxyde de soufre et les oxydes d'azote sans avoir besoin de dispositifs de contrôle de coût élevé supplémentaires.

Dans ce scénario d'application, une mesure de la température est nécessaire pour suivre et surveiller le point de fractionnement et contrôler la courbe de température de la chambre de combustion. Le processus PFBC typique a entre 6 et 20 points de mesure de température, mais le nombre final dépend de la hauteur de la chambre de combustion. Dans ce scénario d'application spécial, il y a un total de 3 unités de combustion et chaque unité de combustion a 6 points de mesure de température.

En raison du temps significatif nécessaire pour redémarrer le processus PFBC, une mesure de température fiable est cruciale. De plus, dans le cas d'une température inconnue, cela entraînera des arrêts de processus imprévus et coûteux.

Le processus PFBC présente un défi spécial pour la mesure de la température tout en fournissant des méthodes flexibles et rentables pour l'efficacité de la combustion et le contrôle des émissions. La combinaison des conditions de fonctionnement exigeantes suivantes rend extrêmement difficile de trouver une solution de mesure de la température fiable et résistante à l'usure. Le diamètre extérieur de la particule solide du charbon atteint 5 mm à une température élevée de 1200 degrés C, et le milieu de procédé comprend du charbon, du carbonate de calcium (CACO3), du soufre, du dioxyde de soufre et de l'azote

Si des matériaux à manches thermocouples standard tels que l'acier au carbone ou l'acier inoxydable sont utilisés, il fera du malfonctionnement du capteur. La durée de vie générale des pièces d'assemblage traditionnelles n'est que de 6 mois. S'il est utilisé sur cet équipement pendant une semaine supplémentaire, il sera endommagé.

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Solution

Les conditions de fonctionnement sévères à l'intérieur de la chaudière nécessitent l'utilisation d'assemblages de capteurs de température résistants à l'usure. En particulier, le matériau du manchon de thermocouple doit résister à l'usure causée par des particules solides qui s'écoulent dans la chambre de combustion. Par conséquent, les manchons de thermocouple de la série HQ avec des connexions filetés sont en acier résistant à haute température pour résister aux gaz contenant du soufre corrosif, et les extrémités des manchons de thermocouple sont recouvertes d'alliage dur, ce qui offre une résistance à l'usure aux particules solides entrantes. Les parties restantes de l'assemblage de température comprennent des thermocouples, équipés de boîtes de jonction GR-A / BL en aluminium et des composants d'extension conformes aux normes DIN.

L'assemblage de thermocouples avec revêtement de cobalt est une solution de mesure de la température pour les conditions d'application PFBC. En raison de la faible consommation de manchons et de capteurs de thermocouple, ainsi que de la réduction significative du nombre d'arrêt de processus causée par les temps d'arrêt de maintenance sur place et les défaillances des capteurs, la durabilité et la fiabilité de cet assemblage peuvent économiser de nombreux coûts. Dans ces conditions d'application, la durée de vie attendue de l'assemblage de température est de 1 an. Zui peut également être utilisé pendant 3-8 mois.

Dans ce processus, le suivi de la température à haute densité et la mesure de surveillance en font une application idéale pour les émetteurs de température intégrés à des thermocouples résistants à l'usure à l'aide de Fieldbus Hart. Par rapport aux architectures traditionnelles telles que le câblage direct des capteurs ou des émetteurs d'entrée uniques, il peut économiser considérablement les coûts d'installation.

Les assemblages de température résistants à l'usure peuvent fournir une solution complète pour de telles applications exigeantes. Ces dispositifs de mesure de la température peuvent raccourcir le temps de démarrage et réduire la fréquence des arrêts de processus, réduisant ainsi les coûts de maintenance et améliorant l'utilisation des processus.