Переделы производства

HGH | Бесконтактное измерение температуры в производстве цемента

В течение более 25 лет компания HGH разработала инфракрасные датчики для бесконтактного измерения температуры тепловых агрегатов цементного производства, включая:

  • инфракрасный линейный сканер для непрерывной регистрации температуры корпуса вращающейся печи;

  • пирометрическую камеру головки печи;

  • блок мониторинга температуры клинкера для колосникового холодильника.

Эти устройства имеются на рынке уже многие годы, однако их преимущества не всегда оценивают по достоинству, в основном из-за того, что их применение нельзя напрямую соотнести с сокращением издержек производства.

Линейные сканеры для измерения температуры корпуса печи присутствуют на рынке уже около 20 лет, и сейчас их широко используют в промышленности. Они позволяют выявлять места пережога на ранней стадии их появления, оценивать в режиме реального времени износ огнеупорной футеровки, толщину обмазки и даже искривление оси печи. Однако, чтобы получить однозначную и надежную информацию, необходим высококачественный прибор с повышенной пространственной и тепловой разрешающей способностью: размер пятна контроля должен быть достаточно небольшим, чтобы можно было определить выпадение из футеровки даже одного кирпича, а уровень шума в сигнале ИК детектора – как можно более низким для уверенной регистрации небольших изменений температуры. К сожалению, на рынке еще много привлекательных по стоимости приборов, не отвечающих приведенным выше основным требованиям. Лишь при их выполнении детально разработанное программное обеспечение даст возможность получить ценную информацию.

Программное обеспечение HGH позволяет:

  • выполнить расчет тепловой деформации и воспроизвести на дисплее искривление оси, обусловленное неравномерным распределением температуры вдоль корпуса печи. Это дает возможность оператору оценить и уменьшить риски, возникающие из-за механических напряжений;

  • получать трехмерное изображение печи в процессе вращения, проверять толщину футеровки и обмазки и наблюдать изображение внутреннего пространства печи, чтобы оценить состояние обмазки в любом месте по длине и по внутренней поверхности печи (рис. 1);

  • преобразовывать и экспортировать все данные, обрабатываемые системой HGH, через соединение OPC для того, чтобы получить изображение на главном мониторе системы управления завода.

Рис. 1. Трехмерное изображение для определения толщины обмазки и футеровки вращающейся печи (прибор HGH KilnScan)

Рис. 1. Трехмерное изображение для определения толщины обмазки и футеровки вращающейся печи (прибор HGH KilnScan).

Система сканирования компании HGH может быть приспособлена к потребностям клиента, связанным с особенностями компоновки оборудования на его предприятии.

В 2008 году компания поставила и смонтировала более 100 систем сканирования для вращающихся печей на цементных заводах различных стран.

Мониторинг зоны горения печи. Долгое время головки печей оборудовали телевизионными камерами и двухцветными пирометрами. Впоследствии эти два прибора объединили в один, где головка пирометра могла сканировать телевизионное изображение и указывать температуру в выбранных точках / зонах. Затем HGH заменила двухцветные пирометры двумя монохромными камерами (рис. 2), находящимися на том же оптическом пути, что и телевизионная камера. Таким образом, устраняются сомнения в том, что точки измерения температуры точно совпадают с изображением на экране, а их количество становится неограниченным, поскольку оно определяется только количеством пикселей в изображении.

HGH предлагает два варианта пирометрических камер для визуализации зон горения – перископы прямого или углового обзора (рис. 3). Их вставляют в стенку печи или холодильника для осмотра любого внутреннего участка агрегата независимо от его конфигурации. Перископ также можно настраивать для осмотра в направлении вверх, вниз, направо или налево с контролем формы факела.

Рис. 2. Пирометрическая камера Pyroscan и изображение, полученное этой камерой

Рис. 2. Пирометрическая камера Pyroscan и изображение, полученное этой камерой.

Рис. 3. Перископы с прямым и угловым обзором

Рис. 3. Перископы с прямым и угловым обзором.

Измерение температуры клинкера в колосниковом холодильнике. Некоторым из систем, созданных для этой цели, уже более 10 лет, но их рынок растет довольно медленно. Однако для агрегатов высокой производительности необходимость установки таких систем очевидна. На рынке имеются две системы – телевизионная камера, объединенная с пирометром, и линейный сканер, работающий в двух плоскостях. Камера осуществляет наблюдение только за горячим концом холодильника и не обеспечивает достаточно надежный выбор зоны измерения температуры клинкера при управлении работой охлаждающего вентилятора. Система же с ИК сканером может быть приспособлена для любого конкретного использования. HGH разработала свою первую систему в начале 90-х гг. в содружестве с компанией Lafarge, которая оборудовала ею несколько своих холодильников. Система каждые 45 секунд строит точную тепловую карту слоя клинкера в диапазоне температур от 100 до 1300°C. Для каждой из зон, соответствующих различным воздушным камерам, вырабатывается сигнал от 4 до 20 мА, что позволяет автоматически регулировать расход охлаждающего воздуха. На карте можно увидеть «вентиляционные трубы», проходящие через слой клинкера, осыпание материала, «красные реки». Все это дает возможность оператору своевременно ликвидировать нежелательную ситуацию. Оптимизируется возврат тепла в систему печь / декарбонизатор и снижаются затраты на обслуживание.

Заключение. Становится очевидным, что бесконтактное измерение температуры все в большей степени используется в процессе производства цемента и что представители этой отрасли понимают необходимость его применения. Имеющееся на рынке оборудование различается по техническим характеристикам, поэтому нужно тщательно подходить к его выбору, чтобы наиболее полно использовать потенциал устанавливаемой системы.



Использование опубликованных на сайте материалов допускается только с упоминанием источника (журнал «Цемент и его применение») и активной гиперссылкой на цитируемый материал.
Поделиться:  
Использование опубликованных на сайте новостных материалов допускается только с упоминанием источника (журнал «Цемент и его применение») и активной гиперссылкой на цитируемый материал.