專利名稱：一種高爐噴煤制粉系統(tǒng)的煤粉水分在線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固體粉狀物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程中的水分在線檢測(cè)裝置，特別適合于 高爐噴煤制粉系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中的煤粉水分在線檢測(cè)，也可檢測(cè)其他類似系統(tǒng)固體粉狀物質(zhì) 生產(chǎn)過(guò)程中的水分。
技術(shù)背景高爐噴煤是將含水10%左右、粒度50mm左右的原煤加入到制粉系統(tǒng)的磨煤機(jī)進(jìn) 行研磨、烘干，生成合格的煤粉，經(jīng)布袋收塵器收集，通過(guò)布袋收塵器的下灰管加入煤粉倉(cāng)， 收集在煤粉倉(cāng)內(nèi)的合格煤粉經(jīng)過(guò)噴吹系統(tǒng)連續(xù)、均勻地噴入高爐風(fēng)口，滿足高爐冶煉的需 求；制粉系統(tǒng)生產(chǎn)出來(lái)的合格煤粉是噴吹系統(tǒng)連續(xù)、均勻噴煤的前提，而煤粉的含水高低是 煤粉合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)，煤粉水分的控制與原煤水分、磨煤機(jī)的出口溫度高低直接相關(guān)， 由于原煤水分存在不確定性，只能通過(guò)調(diào)整磨煤機(jī)的出口溫度來(lái)確保煤粉水分合格(注 磨煤機(jī)出口溫度過(guò)高，不利于制粉系統(tǒng)的安全生產(chǎn))，煤粉的實(shí)際含水量必須通過(guò)檢測(cè)分 析得出。檢測(cè)煤粉水分的方法有兩種一種是離線檢測(cè)，將制粉系統(tǒng)生產(chǎn)的煤粉取出來(lái)，送 化驗(yàn)室進(jìn)行分析，這樣得出的數(shù)值具有滯后性，無(wú)法得出日常生產(chǎn)過(guò)程中煤粉水分實(shí)時(shí)的 真實(shí)數(shù)據(jù)，此外送檢后的煤粉外排還存在環(huán)境污染問(wèn)題；另一種是在線儀表檢測(cè)，這樣能 夠?qū)崟r(shí)反映煤粉水分的數(shù)據(jù)，通過(guò)及時(shí)調(diào)整制粉系統(tǒng)的工況確保煤粉實(shí)時(shí)水分始終處于合 格狀態(tài)。目前物料的在線檢測(cè)儀有中子水分儀、紅外水分儀等；但中子水分儀是采用中子 輻射源發(fā)射中子，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境，尤其會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的操作以及調(diào)試的人員產(chǎn)生一定的傷害；同 時(shí)因?yàn)槲锪仙a(chǎn)環(huán)境中含有二氧化碳等氣體介質(zhì)，這些氣體會(huì)吸收紅外線，從而影響紅外 水分儀測(cè)量的準(zhǔn)確性?！耙环N電磁波共振腔快速測(cè)量噴吹煤粉水分的方法”(專利申請(qǐng)?zhí)?CN200510048695. 1)是采用電磁波對(duì)噴吹煤粉進(jìn)行的非接觸式煤粉水分檢測(cè)裝置；只能檢 測(cè)煤粉的水分，從而分析煤粉在噴吹過(guò)程中是否因水分原因?qū)е聡姶倒艿蓝氯?，但不能?duì) 煤粉生產(chǎn)過(guò)程中的水分進(jìn)行干預(yù)(因?yàn)橹品巯到y(tǒng)的煤粉管道直徑通常在2米左右，而噴吹 系統(tǒng)的管道直徑較小)
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種高爐噴煤制粉系統(tǒng)煤粉水分的在線檢測(cè)裝置，主要解決現(xiàn) 有利用電磁波測(cè)試儀非接觸式測(cè)試存在的無(wú)法對(duì)煤粉生產(chǎn)過(guò)程中的水分進(jìn)行干預(yù)、以及無(wú) 法在線測(cè)試的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型思路是采用微波測(cè)量原理，通過(guò)檢測(cè)煤粉介電常數(shù)的 差異，直接反映出煤粉中水分含量的變化(水的介電常數(shù)特別高為81 ；而煤粉的介電常數(shù) 相對(duì)比較低，大概在1. 8 3左右)；同時(shí)通過(guò)安裝水冷裝置，避免管道中的高溫煤粉對(duì)測(cè) 量傳感器的影響，使得傳感器可以安全準(zhǔn)確的使用在高溫的環(huán)境中。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是帶冷卻水套的水分儀傳感器安 裝在制粉系統(tǒng)布袋收塵器的煤粉管道上，通過(guò)數(shù)據(jù)線將水分儀數(shù)據(jù)處理單元與水分儀傳感 器相連接；冷卻水套的進(jìn)、出口分別安裝冷卻水閥門，冷卻水套出口端冷卻水閥門通過(guò)冷卻
3水出水管道、冷卻水閥門接冷卻水箱上部，冷卻水箱下部出口通過(guò)冷卻水閥門、循環(huán)水泵、 冷卻水進(jìn)水管道接冷卻水套進(jìn)口。冷卻水箱上部還接有人工補(bǔ)水閥門及管道。制粉系統(tǒng)正 常生產(chǎn)時(shí)，煤粉會(huì)通過(guò)布袋收塵器的煤粉管道進(jìn)入煤粉倉(cāng)，此時(shí)安裝在布袋收塵器煤粉管 道上水分儀傳感器會(huì)發(fā)射微波，當(dāng)煤粉均勻的通過(guò)微波區(qū)域時(shí)，會(huì)對(duì)微波產(chǎn)生不同程度的 衰減(因?yàn)椴煌锪蠈?duì)微波存在著不同程度的衰減，這和物料自身的介電常數(shù)息息相關(guān)。 我們都知道水的相對(duì)介電常數(shù)為81，而煤粉的相對(duì)介電常數(shù)僅為1. 8 3左右，那么煤粉中 水分含量的輕微波動(dòng)都會(huì)對(duì)微波信號(hào)造成不同程度的衰減)，這樣水分儀傳感器就可以得 到一個(gè)實(shí)時(shí)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線輸送到水分儀數(shù)據(jù)處理單元，能夠準(zhǔn)確反映此時(shí)煤 粉的水分值。本實(shí)用新型的有益效果是，本裝置中水分儀傳感器發(fā)射微波的功率只有5mw，相比 中子儀而言，不會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員產(chǎn)生傷害，現(xiàn)場(chǎng)操作的安全能夠得到保證；而本檢測(cè)裝置 是安裝在煤粉生產(chǎn)的管道上，目的是對(duì)煤粉生產(chǎn)過(guò)程中的水分進(jìn)行在線檢測(cè)，若煤粉水分 發(fā)生偏離，可以指導(dǎo)制粉系統(tǒng)的操作人員及時(shí)調(diào)整相關(guān)的工藝參數(shù)，確保煤粉生產(chǎn)過(guò)程中 的水分得到控制；同時(shí)在水分儀傳感器外側(cè)安裝冷卻水套，使得水分儀傳感器得到強(qiáng)制冷 卻，確保水分儀傳感器在溫度較高的環(huán)境可以正常使用，避免水分儀傳感器傳送失真數(shù)據(jù) 現(xiàn)象的發(fā)生。本實(shí)用新型利用微波測(cè)量原理，能夠保證現(xiàn)場(chǎng)人生安全，同時(shí)保證水分?jǐn)?shù)據(jù)的 真實(shí)、可靠；它為制粉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能操作及系統(tǒng)安全生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖示說(shuō)明1-冷卻水箱，2-冷卻水，3-冷卻水閥門，4-循環(huán)水泵，5-冷卻水進(jìn)水管 道，6-水分儀傳感器，7-數(shù)據(jù)線，8-水分儀數(shù)據(jù)處理單元，9-微波，10-冷卻水套，11-冷卻 水出水管道，12-煤粉管道，13-煤粉，14-人工補(bǔ)水閥門及管道。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，將帶冷卻水套10的水分儀傳感器6安裝在制粉系統(tǒng)布袋收塵器的煤粉 管道12上，通過(guò)數(shù)據(jù)線7將水分儀數(shù)據(jù)處理單元8 (型號(hào)MME-100，生產(chǎn)廠家德國(guó)SWR公 司)與水分儀傳感器6 (型號(hào)MMS，生產(chǎn)廠家德國(guó)SWR公司)相連接；冷卻水套10的進(jìn)、出 口分別安裝冷卻水閥門3，冷卻水箱1也安裝對(duì)應(yīng)的冷卻水閥門3，冷卻水箱1內(nèi)的冷卻水 2經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵4由冷卻水進(jìn)水管道5進(jìn)入冷卻水套10，再由冷卻水出水管道11返回后冷 卻水箱1中，從而使得水分儀傳感器6 —直處于冷卻狀態(tài)，避免因煤粉管道12內(nèi)的煤粉13 溫度過(guò)高引起水分儀傳感器6正常工作時(shí)產(chǎn)生的微波9故障現(xiàn)象的發(fā)生。該裝置設(shè)備安裝完畢，首先通過(guò)人工補(bǔ)水閥門及管道14將冷卻水2加入到冷卻水 箱1高度的2/3左右。工作時(shí)，啟動(dòng)循環(huán)水泵4將冷卻水2在冷卻水套10內(nèi)循環(huán)，確保微 波水分儀傳感器6 —直處于冷卻狀態(tài)；再啟動(dòng)微波水分儀數(shù)據(jù)處理單元8，使得微波水分儀 傳感器6產(chǎn)生微波9，微波9發(fā)射到煤粉13表面時(shí)，得到煤粉13的介電常數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)線7 傳送到水分儀數(shù)據(jù)處理單元8得出實(shí)時(shí)煤粉13的水分值。本裝置中，水分儀傳感器6是一個(gè)安裝在不銹鋼法蘭外殼里的外置式共振器，共 振器經(jīng)數(shù)據(jù)線7接通電源后會(huì)形成均勻的微波9，當(dāng)煤粉13均勻的經(jīng)過(guò)該區(qū)域時(shí)，會(huì)對(duì)微波9產(chǎn)生不同程度的衰減，通過(guò)微波9衰減量可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)算出煤粉13中的水分值大小。 本裝置的水分儀傳感器6外殼采用不銹鋼材質(zhì)、檢測(cè)面采用陶瓷材質(zhì)，可以提高水分儀傳 感器6的耐磨性以及抗腐蝕能力；水分儀數(shù)據(jù)處理單元8采用工業(yè)級(jí)CPU，可以高速測(cè)量、 計(jì)算煤粉的水分值；水分儀傳感器6和水分儀數(shù)據(jù)處理單元8通過(guò)數(shù)據(jù)線7進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù) 字通訊，該數(shù)據(jù)線具有可靠性強(qiáng)、抗干擾能力的性能；在水分儀傳感器6外側(cè)安裝冷卻水套 10，使得水分儀傳感器6得到強(qiáng)制冷卻，確保水分儀傳感器6在溫度較高的環(huán)境可以正常使 用。
權(quán)利要求一種高爐噴煤制粉系統(tǒng)煤粉水分的在線檢測(cè)裝置，其特征是帶冷卻水套的水分儀傳感器安裝在制粉系統(tǒng)布袋收塵器的煤粉管道上，通過(guò)數(shù)據(jù)線將水分儀數(shù)據(jù)處理單元與水分儀傳感器相連接；冷卻水套的進(jìn)、出口分別安裝冷卻水閥門，冷卻水套出口端冷卻水閥門通過(guò)冷卻水出水管道、冷卻水閥門接冷卻水箱上部，冷卻水箱下部出口通過(guò)冷卻水閥門、循環(huán)水泵、冷卻水進(jìn)水管道接冷卻水套進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐噴煤制粉系統(tǒng)煤粉水分的在線檢測(cè)裝置，其特征是 冷卻水箱上部接有人工補(bǔ)水閥門及管道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種固體粉狀物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程中的水分在線檢測(cè)裝置，主要解決現(xiàn)有利用電磁波測(cè)試儀非接觸式測(cè)試存在的無(wú)法對(duì)煤粉生產(chǎn)過(guò)程中的水分進(jìn)行干預(yù)、以及無(wú)法在線測(cè)試的技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)方案是帶冷卻水套的水分儀傳感器安裝在制粉系統(tǒng)布袋收塵器的煤粉管道上，通過(guò)數(shù)據(jù)線將水分儀數(shù)據(jù)處理單元與水分儀傳感器相連接；冷卻水套的進(jìn)、出口分別安裝冷卻水閥門，冷卻水套出口端冷卻水閥門通過(guò)冷卻水出水管道、冷卻水閥門接冷卻水箱上部，冷卻水箱下部出口通過(guò)冷卻水閥門、循環(huán)水泵、冷卻水進(jìn)水管道接冷卻水套進(jìn)口。冷卻水箱上部還接有人工補(bǔ)水閥門及管道。特別適合于高爐噴煤制粉系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中的煤粉水分在線檢測(cè)，也可檢測(cè)其他類似系統(tǒng)固體粉狀物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程中的水分。
文檔編號(hào)C21B5/00GK201678685SQ20102013739
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者彭福榮 申請(qǐng)人:上海梅山鋼鐵股份有限公司