O método de uso correto de termopar resistente ao desgaste na caldeira de cama fluidizada circulante

Uma caldeira de combustão por leito fluidizado pressurizada (PFBC) é um tipo de caldeira que permite a combustão de carvão de baixa qualidade com baixas emissões. Durante o processo de combustão, o leito fluidizado suspende o combustível sólido em um dispositivo de jato de sopro para cima, resultando em uma mistura turbulenta de gás e sólido. A ação em queda é semelhante a um líquido borbulhante e fornece reações químicas eficazes e transferência de calor.

A invenção de caldeiras de combustão por leito fluidizado se originou da busca de controlar as emissões de poluentes por meio de processos de combustão que não requerem controle de emissões externas. Essa tecnologia permite que a temperatura de combustão do combustível atinja até 700 a 950 graus C, às vezes excedendo essa temperatura se não for bem controlada, significativamente abaixo do limite para a formação de óxidos de nitrogênio indesejados. Em torno de 1380 graus C -2500 grau C, átomos de nitrogênio e oxigênio se combinam no ar em queima para formar poluentes de óxido de nitrogênio. A ação de mistura do leito fluidizado traz o gás de combustão em contato com produtos químicos que absorvem enxofre, como calcário ou dolomita. Mais de 95% dos poluentes de enxofre no carvão são obtidos por adsorventes dentro da caldeira. A razão pela qual as caldeiras de combustão por leito fluidizado são tão populares deve -se principalmente à flexibilidade dos combustíveis tecnológicos - quase todas as substâncias combustíveis do carvão para o resíduo urbano podem ser usadas como combustível - e a capacidade de atender aos padrões de emissão de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio sem a necessidade de dispositivos adicionais de controle de alto custo.

Neste cenário de aplicação, a medição da temperatura é necessária para rastrear e monitorar o ponto de fracionamento e controlar a curva de temperatura da câmara de combustão. O processo típico do PFBC possui entre 6 e 20 pontos de medição de temperatura, mas o número final depende da altura da câmara de combustão. Neste cenário de aplicação especial, há um total de 3 unidades de combustão e cada unidade de combustão possui 6 pontos de medição de temperatura.

Devido ao tempo significativo necessário para reiniciar o processo do PFBC, a medição confiável da temperatura é crucial. Além disso, no caso de temperatura desconhecida, isso resultará em desligamentos de processo não planejados e caros.

O processo PFBC apresenta um desafio especial para a medição da temperatura, fornecendo métodos flexíveis e econômicos para a eficiência da combustão e o controle de emissões. A combinação das seguintes condições operacionais exigentes torna extremamente desafiador encontrar uma solução de medição de temperatura confiável e resistente ao desgaste. O diâmetro externo de partículas sólidas de carvão atinge 5 mm a uma alta temperatura de 1200 graus C, e o meio de processo inclui carvão, carbonato de cálcio (Caco3), enxofre, dióxido de enxofre e nitrogênio

Se forem utilizados materiais de manga de termopar padrão, como aço carbono ou aço inoxidável, isso fará com que o sensor funcione rapidamente. A vida útil geral das peças tradicionais da montagem é de apenas 6 meses. Se usado neste equipamento por mais uma semana, ele será danificado.

Como podemos resolver esse problema? Continue lendo:

Solução

As duras condições operacionais dentro da caldeira exigem o uso de conjuntos de sensores de temperatura resistentes ao desgaste. Especialmente o material da manga do termopar deve suportar o desgaste causado por partículas sólidas que fluem para a câmara de combustão. Portanto, as mangas termopar da série HQ com conexões rosqueadas são feitas de aço resistente a alta temperatura para suportar gases corrosivos de enxofre corrosivos, e as extremidades das mangas do termopar são revestidas com liga dura, o que fornece resistência ao desgaste às partículas sólidas. As partes restantes do conjunto de temperatura incluem termopares, equipados com caixas de junção GR-A/BL de alumínio e componentes de extensão que cumprem os padrões DIN.

O conjunto do termopar com revestimento de cobalto é uma solução de medição de temperatura para as condições de aplicação do PFBC. Devido ao baixo consumo de mangas e sensores de termopar, bem como à redução significativa no número de desligamentos de processo causados ​​por tempo de inatividade de manutenção no local e falhas de sensores, a durabilidade e a confiabilidade desta assembléia podem economizar muitos custos. Sob essas condições de aplicação, a vida útil esperada da montagem de temperatura é de 1 ano. O ZUI também pode ser usado para 3-8 meses.

Nesse processo, o rastreamento de temperatura de alta densidade e a medição de monitoramento o tornam uma aplicação ideal para transmissores de temperatura integrados com termopares resistentes ao desgaste usando o Fieldbus Hart. Comparado às arquiteturas tradicionais, como a fiação direta de sensores ou transmissores de entrada única, ele pode economizar significativamente os custos de instalação.

Os conjuntos de temperatura resistente ao desgaste podem fornecer uma solução abrangente para aplicações tão exigentes. Esses dispositivos de medição de temperatura podem reduzir o tempo de inicialização e reduzir a frequência de desligamentos do processo, reduzindo assim os custos de manutenção e melhorando a utilização do processo.