專利名稱：一種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
一種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于碳?xì)湮锪蠚饣夹g(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種氣流床反應(yīng)器金 屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)。背景技術(shù)：
碳?xì)湮锪蠚饣夹g(shù)是一種將碳?xì)湮锪?煤、石油焦、浙青、油和煤液化殘?jiān)?進(jìn) 行不完全燃燒而使其轉(zhuǎn)化成主要成份為吐和CO的干凈合成氣的技術(shù)。合成氣既可用于生 產(chǎn)基本有機(jī)化工產(chǎn)品和精細(xì)化學(xué)品，又可用于煤的間接液化、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和以煤為基礎(chǔ) 的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。因此，碳?xì)湮锪蠚饣夹g(shù)是碳?xì)湮锪锨鍧嵏咝мD(zhuǎn)化的核心技術(shù)，是發(fā)展 煤基化學(xué)品合成(氨、甲醇、乙酸和烯烴等)、液體燃料合成(二甲醚、汽油和柴油等)、煤氣 蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、制氫、燃料電池、直接還原煉鐵等過程工業(yè)的基礎(chǔ)，是所述技術(shù)領(lǐng)域的 基礎(chǔ)性技術(shù)。
在碳?xì)湮锪蠚饣に囘^程中，碳?xì)湮锪虾蜌饣橘|(zhì)(氧氣、水蒸汽等)通過混合霧 化器進(jìn)入氣流床反應(yīng)器并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成主要成份為H2和CO的合成氣。氣流床反應(yīng) 器為壓力容器，分為上下兩段，上段為內(nèi)襯耐火磚的燃燒室，下段為激冷室。當(dāng)碳?xì)湮锪虾?氣化介質(zhì)在燃燒室內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)器燃燒室內(nèi)的溫度約為1200 1700°C、壓力約 為0 15MPa。因熾熱氣體和碳?xì)湮锪先墼哪ノg，在高溫高壓環(huán)境下工作的耐火磚的厚度 會(huì)不斷減薄，甚至?xí)蚱龃u的缺陷而使熾熱氣體長(zhǎng)期侵入耐火磚的縫隙從而導(dǎo)致耐火磚局 部脫落。燃燒室內(nèi)耐火磚厚度減薄到一定程度或者耐火磚局部脫落等因素都會(huì)引起氣流床 反應(yīng)器金屬殼體外表面局部溫度超過正常溫度，從而導(dǎo)致氣流床反應(yīng)器金屬殼體耐壓強(qiáng)度 降低甚至?xí)l(fā)重大事故。在氣流床反應(yīng)器運(yùn)行過程中，反應(yīng)器金屬殼體外表面的局部溫 度也不能低于操作壓力下的露點(diǎn)溫度。如果反應(yīng)器金屬殼體外表面局部溫度低于操作壓力 下的露點(diǎn)溫度，則說明反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的內(nèi)表面凝結(jié)有水汽。在腐蝕性介質(zhì)存在的 條件下，水汽會(huì)對(duì)反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的內(nèi)表面產(chǎn)生酸性局部腐蝕。所述的氣流床反應(yīng) 器是高溫高壓容器，高純度氧氣是一種參與化學(xué)反應(yīng)的物料，為了保證燃燒室內(nèi)部耐火磚 及氣流床反應(yīng)器的安全，必須采取有效措施檢測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的溫 度。
在氣流床反應(yīng)器運(yùn)行過程中，燃燒室金屬殼體外表面任意一點(diǎn)的溫度都可能偏離 其正常溫度范圍。若使用常規(guī)熱電偶等測(cè)量單點(diǎn)溫度的傳感器檢測(cè)燃燒室金屬殼體的外表 面溫度，則需要在燃燒室金屬殼體外表面上布置大量的測(cè)溫元件。如果測(cè)溫元件過少，則不 能全面檢測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的溫度。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流床反應(yīng)器燃燒室 金屬殼體外表面溫度的全面檢測(cè)，人們采用了多種溫度檢測(cè)措施。例如，每隔一定時(shí)間，操 作人員用紅外線測(cè)溫儀逐點(diǎn)檢測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的溫度；或者在氣流 床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面涂上單變色示溫報(bào)警涂料，當(dāng)燃燒室金屬殼體外表面溫度 偏離正常操作溫度時(shí)，單變色示溫報(bào)警涂料的顏色就從一種顏色變?yōu)榱硪环N顏色。盡管采 用這些方法能夠檢測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面溫度，但必須由操作人員間隔一定時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面溫度。這些檢測(cè)方法的共同缺 點(diǎn)是不能實(shí)時(shí)連續(xù)檢測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面溫度，卻還要增加操作人員 的勞動(dòng)強(qiáng)度，也難以保證所述氣流床反應(yīng)器安全運(yùn)行。
綜上所述，為了保證氣流床反應(yīng)器及操作人員的安全，需要發(fā)明一種能夠?qū)崟r(shí)檢 測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面溫度的測(cè)量顯示報(bào)警系統(tǒng)。采用這種溫度測(cè)量系統(tǒng) 不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度的測(cè)量和顯示而且當(dāng)氣流床反應(yīng)器燃 燒室金屬殼體外表面的溫度低于其正常溫度范圍的下限或高于其正常溫度范圍的上限時(shí)， 所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)不僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體 外表面溫度而且發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示操作人員采取措施，以保護(hù)工藝設(shè)備及操作人員 的安全。
發(fā)明內(nèi)容
[要解決的技術(shù)問題]
本發(fā)明的目的是提供一種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)。
[技術(shù)方案]
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明涉及一種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)。
所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)由鎧纜式熱電偶(101)、熱電 偶補(bǔ)償導(dǎo)線(102)和溫度顯示報(bào)警儀表(103)組成；或者
所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)由鎧纜式熱電偶(201)、熱電 偶補(bǔ)償導(dǎo)線002)、熱電偶溫度采集模塊003)、數(shù)據(jù)線(204)和溫度顯示報(bào)警儀表(205) 組成；
當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面溫度在其正常溫度范圍內(nèi)時(shí)，所述 的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體的外表 面溫度；當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面溫度低于其正常溫度范圍的下限或 高于其正常溫度范圍的上限時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)不僅分 區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度而且發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的鎧纜式熱電偶是所述氣流床反應(yīng)器金屬 殼體外表面溫度的測(cè)量元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述鎧纜式熱電偶安裝在氣流床反應(yīng)器燃燒 室金屬殼體的外表面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，按氣流床反應(yīng)器燃燒室溫度場(chǎng)的分布及氣流 床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的形狀，所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面分為 拱頂外表面、圓柱體上段外表面和圓柱體下段外表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述氣流床反應(yīng)器燃燒室拱頂外表面分為 3 8個(gè)測(cè)溫區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述氣流床反應(yīng)器燃燒室圓柱體上段外表面 分為4 15個(gè)測(cè)溫區(qū)，圓柱體下段外表面分為4 15個(gè)測(cè)溫區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在每個(gè)測(cè)溫區(qū)安裝一支鎧纜式熱電偶。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述氣流床反應(yīng)器燃燒室拱頂外表面測(cè)溫 區(qū)中，所述的鎧纜式熱電偶沿著所述氣流床反應(yīng)器燃燒室拱頂金屬殼體外弧面以水平方式 安裝在所述燃燒室拱頂金屬殼體外表面上，鎧纜式熱電偶相鄰段的間距為50 230mm。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述氣流床反應(yīng)器燃燒室圓柱體的上下段 外表面測(cè)溫區(qū)中，所述的鎧纜式熱電偶沿著所述燃燒室圓柱體金屬殼體外表面以縱向方式 安裝在所述氣流床反應(yīng)器燃燒室圓柱體金屬殼體外表面上，鎧纜式熱電偶相鄰段的間距為 50 230mm。
下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明。
本發(fā)明涉及一種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，當(dāng)所述氣流床反應(yīng) 器燃燒室金屬殼體的外表面溫度在其正常溫度范圍內(nèi)時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外 表面溫度測(cè)量系統(tǒng)僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體的外表面溫度；當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器 燃燒室金屬殼體的外表面溫度低于其正常溫度范圍的下限或高于其正常溫度范圍的上限 時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)不僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼 體外表面溫度而且發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)是采用下述兩種方式實(shí)現(xiàn)的。
第1種實(shí)施方式如說明書附圖1所示，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度 測(cè)量系統(tǒng)由鎧纜式熱電偶101、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線102和溫度顯示報(bào)警儀表103組成。鎧纜式 熱電偶101把氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過熱電偶補(bǔ)償 導(dǎo)線102送入溫度顯示報(bào)警儀表103，由溫度顯示報(bào)警儀表103對(duì)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬 殼體外表面各分區(qū)的溫度進(jìn)行顯示與報(bào)警。當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面 溫度在其正常溫度范圍內(nèi)時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)僅分區(qū)顯 示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度；當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面溫度 低于其正常溫度范圍的下限或高于其正常溫度范圍的上限時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼 體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)不僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度而且發(fā)出聲光報(bào) 警信號(hào)。
第2種實(shí)施方式如說明書附圖2所示，所述的氣流床反應(yīng)器外表面溫度測(cè)量系統(tǒng) 由鎧纜式熱電偶201、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線202、熱電偶溫度采集模塊203、數(shù)據(jù)線204和溫度顯 示報(bào)警儀表205組成。鎧纜式熱電偶201把氣流床反應(yīng)器的外表面溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并通 過熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線202送入熱電偶溫度采集模塊203，熱電偶溫度采集模塊203通過數(shù)據(jù)線 204把溫度信號(hào)送入溫度顯示報(bào)警儀表205，由溫度顯示報(bào)警儀表205對(duì)氣流床反應(yīng)器燃燒 室金屬殼體外表面各分區(qū)的溫度進(jìn)行顯示與報(bào)警。當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的 外表面溫度在其正常溫度范圍內(nèi)時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)僅 分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度；當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表 面溫度低于其正常溫度范圍的下限或高于其正常溫度范圍的上限時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器 金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)不僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度而且發(fā)出 聲光報(bào)警信號(hào)。
所述的鎧纜式熱電偶101和201是本技術(shù)領(lǐng)域中通常使用的鎧纜式熱電偶，例如 中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)公司重慶儀表材料研究所以商品名鎧纜式熱電偶銷售的WLOK型鎧纜式 熱電偶。
所述的熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線102和202是本技術(shù)領(lǐng)域中通常使用的熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線， 例如天津天長(zhǎng)電纜有限公司以商品名熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線銷售的K分度號(hào)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。
所述的熱電偶溫度采集模塊203是本技術(shù)領(lǐng)域中通常使用的熱電偶溫度采集模 塊，例如上海域信測(cè)控技術(shù)有限公司以商品名熱電偶溫度采集模塊銷售的H(9019熱電偶 溫度采集模塊。
所述的溫度顯示報(bào)警儀表103和205由本技術(shù)領(lǐng)域中通常使用的分散控制系統(tǒng)中 的功能塊實(shí)現(xiàn)。所述的分散控制系統(tǒng)是本技術(shù)領(lǐng)域中通常使用的分散控制系統(tǒng)，例如橫河 電機(jī)(中國(guó))有限公司的CENTEM-CS3000分散控制系統(tǒng)。
所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)是控制氣化裝置的分散控制 系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，把氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度分為正常溫度和非正常溫度。 所述的正常溫度應(yīng)該理解為氣流床反應(yīng)器運(yùn)行正常時(shí)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面的溫 度。所述的非正常溫度應(yīng)該理解為氣流床反應(yīng)器運(yùn)行不正常時(shí)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表 面的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的測(cè)溫元件是鎧纜式熱電偶，這種鎧纜 式熱電偶由鎧裝金屬保護(hù)套管、熱電極和絕緣材料組成。熱電極在鎧裝金屬保護(hù)套管內(nèi)部 沿保護(hù)套管軸向布置，鎧裝金屬保護(hù)套管內(nèi)緊密填充具有負(fù)電阻溫度系數(shù)的絕緣材料。根 據(jù)熱電效應(yīng)原理，鎧纜式熱電偶自動(dòng)連續(xù)產(chǎn)生與其長(zhǎng)度所及范圍內(nèi)的最高溫度相對(duì)應(yīng)的電 毫伏信號(hào)。鎧纜式熱電偶的熱端位置隨鎧纜式熱電偶上的最高溫度點(diǎn)的位置而變化。當(dāng)鎧 纜式熱電偶上任意一點(diǎn)的溫度高于其余部分的溫度時(shí)，該點(diǎn)絕緣材料的電阻就會(huì)降低，從 而在該點(diǎn)形成一個(gè)臨時(shí)熱端；如果鎧纜式熱電偶上另外一點(diǎn)的溫度高于原高溫點(diǎn)的溫度， 則新出現(xiàn)的高溫點(diǎn)就變成新的臨時(shí)熱端。鎧纜式熱電偶輸出的電毫伏信號(hào)始終與熱電偶上 出現(xiàn)的臨時(shí)熱端的溫度相對(duì)應(yīng)。把這種鎧纜式熱電偶按本發(fā)明所示方式安裝在氣流床反應(yīng) 器燃燒室金屬殼體的外表面上，并按本發(fā)明所示的實(shí)施方式構(gòu)成溫度測(cè)量系統(tǒng)，就可實(shí)現(xiàn) 對(duì)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面表面溫度的測(cè)量顯示與報(bào)警。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，按氣流床反應(yīng)器燃燒室溫度場(chǎng)的分布及氣流 床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的形狀，把氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面分為拱頂 外表面、圓柱體上段外表面和圓柱體下段外表面三個(gè)部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，拱頂外表面分為3 8個(gè)測(cè)溫區(qū)，圓柱體上段 外表面分為4 15個(gè)測(cè)溫區(qū)，圓柱體下段外表面分為4 15個(gè)測(cè)溫區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在每個(gè)測(cè)溫區(qū)安裝一支鎧纜式熱電偶。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，按照?qǐng)D3所示的方式，所述的鎧纜式熱電偶 301 306沿著所述氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體拱頂外弧面以水平方式安裝在所述燃燒 室金屬殼體拱頂外表面上，鎧纜式熱電偶相鄰段的間距為50 230mm。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，按圖4所示的方式，在所述氣流床反應(yīng)器燃 燒室圓柱體上段和下段的外表面測(cè)溫區(qū)中，所述的鎧纜式熱電偶401 416沿著所述燃燒 室圓柱體外表面以縱向方式安裝在所述氣流床反應(yīng)器燃燒室圓柱體外表面上，鎧纜式熱電 偶相鄰段的間距為50 230mm。
在本發(fā)明中，可以根據(jù)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面積的大小和鎧纜式熱電偶相鄰段之間的間隔距離，確定氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面測(cè)溫區(qū)的個(gè)數(shù)。
在本發(fā)明中，根據(jù)氣流床反應(yīng)器燃燒室的操作壓力、操作溫度、氣流床反應(yīng)器燃燒 室的設(shè)計(jì)溫度和氣流床反應(yīng)器金屬殼體設(shè)計(jì)溫度確定氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度 測(cè)量系統(tǒng)的上下限報(bào)警溫度。
[有益效果]
本發(fā)明的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)具有下述有益效果
(1)通過對(duì)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度的檢測(cè)、顯示與報(bào)警，有效地保護(hù)了 氣流床反應(yīng)器內(nèi)的耐火磚和氣流床反應(yīng)器，降低了氣流床反應(yīng)器的運(yùn)行及維護(hù)成本，降低 了氣流床反應(yīng)器外表面溫度過高或過低引起氣流床反應(yīng)器損壞事故發(fā)生的概率，能夠有效 保護(hù)氣流床反應(yīng)器及氣化裝置的安全。
(2)由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度的實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)、顯 示與報(bào)警，所以不再需要操作人員間隔一定時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)檢查氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面 溫度是否正常，從而降低了氣流床反應(yīng)器的操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
(3)因安裝在氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的鎧纜式熱電偶幾乎覆蓋了氣 流床反應(yīng)器燃燒室的每一塊耐火磚，所以本發(fā)明能夠準(zhǔn)確全面地檢測(cè)氣流床反應(yīng)器燃燒室 金屬殼體的外表面溫度，能夠精確定位氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的非正常溫度 區(qū)域。
(4)根據(jù)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面溫度的變化，不僅可以判斷燃燒室 內(nèi)碳?xì)湮锪系姆磻?yīng)區(qū)的位置，而且可以確定燃燒室內(nèi)耐火磚的磨損程度，可為更換反應(yīng)器 燃燒室內(nèi)的耐火磚提供依據(jù)。
(5)本發(fā)明不僅能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)和顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面的溫度而且實(shí) 現(xiàn)了對(duì)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度越限的報(bào)警。一旦氣流床反應(yīng)器外表面的溫度低 于其正常溫度范圍的下限或高于其正常溫度范圍的上限，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外 表面溫度測(cè)量系統(tǒng)不僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度而且發(fā)出聲光報(bào)警信 號(hào)，提示操作人員采取措施，有效地保護(hù)了氣流床反應(yīng)器及氣化系統(tǒng)的設(shè)備安全和操作人 員的安全。
(6)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量顯示報(bào)警精度高，成本低廉，可靠性高，易于工業(yè)化推 廣。因此，本發(fā)明的有益效果是非常顯著的。

圖1為氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)第1種實(shí)施方式示意圖。
圖2為氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)第2種實(shí)施方式示意圖。
圖3為氣流床反應(yīng)器拱頂外表面鎧纜式熱電偶布置示意圖。
圖4為氣流床反應(yīng)器圓柱體外表面鎧纜式熱電偶布置示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
以河南義馬煤為原料，單臺(tái)反應(yīng)器日處理能力為900噸煤的氣流床反應(yīng)器，其燃 燒室殼體直徑為觀00讓，操作壓力為6. 5MPa，操作溫度為1380°C。在本實(shí)施例中，氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)采用圖1所示的溫度測(cè)量系統(tǒng)。該氣流床反應(yīng)器的外表 面共分為22個(gè)測(cè)溫區(qū)，其中拱頂外表面分為6個(gè)測(cè)溫區(qū)，圓柱體上段外表面分為8個(gè)測(cè)溫 區(qū)，圓柱體下段外表面分為8個(gè)測(cè)溫區(qū)。在氣流床反應(yīng)器拱頂外表面的測(cè)溫區(qū)，按圖3所示 的方式水平安裝鎧纜式熱電偶301 306，每個(gè)測(cè)溫區(qū)安裝一支鎧纜式熱電偶，鎧纜式熱電 偶相鄰段的間距為200mm ；在氣流床反應(yīng)器圓柱體上段外表面測(cè)溫區(qū)和下段外表面測(cè)溫區(qū) 中，按圖4所示方式沿燃燒室金屬殼體外表面縱向安裝鎧纜式熱電偶401 416，每個(gè)測(cè)溫 區(qū)安裝一支鎧纜式熱電偶，鎧纜式熱電偶相鄰段的間距為200mm。
如圖1所示，在本實(shí)施例中，鎧纜式熱電偶101把氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外 表面的溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線102輸入溫度顯示報(bào)警儀表103，由溫度顯 示報(bào)警儀表103對(duì)氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面溫度進(jìn)行顯示與報(bào)警。
本實(shí)施例使用的鎧纜式熱電偶101選用中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)公司重慶儀表材料研 究所以商品名鎧纜式熱電偶銷售的WDK型鎧纜式熱電偶。
本實(shí)施例使用的熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線102選用天津天長(zhǎng)電纜有限公司以商品名熱電 偶補(bǔ)償導(dǎo)線銷售的K分度號(hào)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。
本實(shí)施例使用的溫度顯示報(bào)警儀表103由分散控制系統(tǒng)中的功能塊實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例中，不另設(shè)分散控制系統(tǒng)。氣流床反應(yīng)器外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)是控制 本套氣化裝置的分散控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。
本實(shí)施例使用的分散控制系統(tǒng)選用橫河電機(jī)(中國(guó))有限公司的CENTEM-CS3000 分散控制系統(tǒng)。
表1 氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面
的正常溫度范圍和上下限報(bào)警溫度
名稱正常溫度范圍下限報(bào)警溫度上限報(bào)警溫度氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度，°c250 320250320
表1列出了本實(shí)施例氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度的正常溫度范圍和上下 限報(bào)警溫度。
由表1可見，在本實(shí)施例中，氣流床反應(yīng)器外表面正常溫度范圍為250 320°C。 一旦氣流床反應(yīng)器外表面某一點(diǎn)的溫度低于250°C或高于320°C，則氣流床反應(yīng)器金屬殼 體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示操作人員采取措施。
在本實(shí)施例中，根據(jù)氣流床反應(yīng)器燃燒室的操作壓力、操作溫度、氣流床反應(yīng)器燃 燒室的設(shè)計(jì)溫度和氣流床反應(yīng)器金屬殼體的設(shè)計(jì)溫度確定氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面 溫度測(cè)量系統(tǒng)的上下限報(bào)警溫度。
通過在本套氣化裝置上三年時(shí)間的運(yùn)行，證明所述氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面 溫度測(cè)量系統(tǒng)能夠有效提高氣流床反應(yīng)器運(yùn)行的安全性。在氣流床反應(yīng)器三年時(shí)間的運(yùn)行 過程中，氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)報(bào)警三次，使操作人員能夠及時(shí)采取 措施，避免了氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度嚴(yán)重越限。實(shí)踐證明所述氣流床反應(yīng)器金 屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量顯示及報(bào)警精度高，能有效減少氣流床反應(yīng)器的年停車檢修次數(shù)，提高了氣化裝置的開工率并保障了生命及財(cái)產(chǎn)安全。
實(shí)施例2
在國(guó)內(nèi)某年產(chǎn)16萬噸合成油的生產(chǎn)裝置中，氣流床反應(yīng)器燃燒室的殼體直徑為 3200mm，操作壓力為4. OMPa，操作溫度為1340°C。氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量 系統(tǒng)采用圖2所示的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，氣流床 反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面共分為觀個(gè)測(cè)溫區(qū)，其中拱頂外表面分為8個(gè)測(cè)溫區(qū)，圓 柱體上段外表面分為10個(gè)測(cè)溫區(qū)，圓柱體下段外表面分為10個(gè)測(cè)溫區(qū)。鎧纜式熱電偶按 本發(fā)明所述的方式布置。在氣流床反應(yīng)器拱頂外表面每個(gè)測(cè)溫區(qū)安裝一支鎧纜式熱電偶， 鎧纜式熱電偶相鄰段的間距為200mm ；在氣流床反應(yīng)器圓柱體的上段和下段每個(gè)測(cè)溫區(qū)安 裝一支鎧纜式熱電偶，鎧纜式熱電偶相鄰段的間距為200mm。
如圖2所示，在本實(shí)施例中，鎧纜式熱電偶201把氣流床反應(yīng)器金屬殼體的外表面 溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并經(jīng)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線202送入熱電偶溫度采集模塊203。熱電偶溫度采 集模塊203通過數(shù)據(jù)線204與分散控制系統(tǒng)205進(jìn)行通信，由分散控制系統(tǒng)中的溫度顯示 報(bào)警儀表對(duì)氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度進(jìn)行顯示與報(bào)警。
本實(shí)施例使用的鎧纜式熱電偶201選用中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)公司重慶儀表材料研 究所以商品名鎧纜式熱電偶銷售的WDK型鎧纜式熱電偶。
本實(shí)施例使用的熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線202選用天津天長(zhǎng)電纜有限公司以商品名熱電 偶補(bǔ)償導(dǎo)線銷售的K分度號(hào)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。
本實(shí)施例使用的溫度采集模塊203選用上海域信測(cè)控技術(shù)有限公司以商品名熱 電偶溫度采集模塊銷售的冊(cè)9019溫度采集模塊。
在本實(shí)施例中，不另設(shè)分散控制系統(tǒng)。本實(shí)施例使用的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外 表面溫度測(cè)量系統(tǒng)是控制本套氣化裝置的分散控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。
本實(shí)施例使用的控制氣化裝置的分散控制系統(tǒng)采用橫河電機(jī)(中國(guó))有限公司的 CENTEM-CS3000分散控制系統(tǒng)。
表2列出了本實(shí)施例氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度的正常溫度范圍和上下 限報(bào)警溫度。
表2 氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面
的正常溫度范圍和上下限報(bào)警溫度
名稱正常溫度下限報(bào)警溫度上限報(bào)警溫度氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度，°c225 320225320
由表2可見，在本實(shí)施例中，氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面的正常溫度范圍為 225 320°C。一旦氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面某一點(diǎn)的溫度低于225°C或高于320°C， 則氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
在本實(shí)施例中，根據(jù)氣流床反應(yīng)器燃燒室的操作壓力、操作溫度、氣流床反應(yīng)器燃 燒室的設(shè)計(jì)溫度和氣流床反應(yīng)器金屬殼體的設(shè)計(jì)溫度確定氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面 溫度測(cè)量系統(tǒng)的上下限報(bào)警溫度。
通過在本套裝置上五年時(shí)間的運(yùn)行，證明所述氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度 測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量顯示及報(bào)警精度高，能有效提高氣流床反應(yīng)器運(yùn)行的安全性。在氣流床反 應(yīng)器五年時(shí)間的運(yùn)行過程中，氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)報(bào)警三次，及時(shí) 提示操作人員采取措施，避免了氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度嚴(yán)重越限。實(shí)踐證明所 述氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)能有效減少氣流床反應(yīng)器的年停車檢修次 數(shù)，提高了氣化裝置的開工率并保障了生命及財(cái)產(chǎn)安全。
權(quán)利要求
1.一種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)由鎧纜式 熱電偶(101)、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(102)和溫度顯示報(bào)警儀表(103)組成；或者所述的系統(tǒng)由鎧纜式熱電偶001)、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線002)、熱電偶溫度采集模塊 003)、數(shù)據(jù)線(204)和溫度顯示報(bào)警儀表(20 組成；當(dāng)所述氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面的溫度在其正常溫度范圍內(nèi)時(shí)，所述的氣流床反 應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面的溫度；當(dāng)所 述氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面的溫度低于其正常溫度范圍的下限或高于其正常溫度范 圍的上限時(shí)，所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)不僅分區(qū)顯示氣流床反應(yīng) 器金屬殼體外表面的溫度而且發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所 述的鎧纜式熱電偶是所述氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度的測(cè)量元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所 述鎧纜式熱電偶安裝在氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體的外表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于根 據(jù)氣流床反應(yīng)器燃燒室溫度場(chǎng)的分布及氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面的形狀，所述 氣流床反應(yīng)器燃燒室金屬殼體外表面分為拱頂外表面、圓柱體上段和圓柱體下段外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所 述氣流床反應(yīng)器燃燒室拱頂外表面分為3 8個(gè)測(cè)溫區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所 述氣流床反應(yīng)器燃燒室圓柱體上段外表面分為4 15個(gè)測(cè)溫區(qū)，圓柱體下段外表面分為 4 15個(gè)測(cè)溫區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于在 每個(gè)測(cè)溫區(qū)安裝一支鎧纜式熱電偶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于在 所述氣流床反應(yīng)器燃燒室拱頂外表面測(cè)溫區(qū)中，所述的鎧纜式熱電偶沿著所述氣流床反應(yīng) 器燃燒室拱頂外弧面以水平方式安裝在所述燃燒室拱頂金屬殼體外表面上，鎧纜式熱電偶 相鄰段的間距為50 230mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于在 所述氣流床反應(yīng)器燃燒室圓柱體外表面測(cè)溫區(qū)中，所述的鎧纜式熱電偶沿著所述燃燒室圓 柱體外表面以縱向方式安裝在所述氣流床反應(yīng)器燃燒室圓柱體外表面上，鎧纜式熱電偶相 鄰段的間距為50 230mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，這種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)由鎧纜式熱電偶、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線和溫度顯示報(bào)警儀表等組成。這種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)能有效檢測(cè)并實(shí)時(shí)顯示氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面的溫度，且當(dāng)金屬殼體外表面溫度低于正常溫度范圍的下限或高于正常溫度上限范圍的上限時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，及時(shí)提示操作人員采取措施。這種氣流床反應(yīng)器金屬殼體外表面溫度測(cè)量系統(tǒng)，能夠有效降低氣流床反應(yīng)器發(fā)生事故的概率和操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高氣流床反應(yīng)器運(yùn)行安全性和開工率，保障操作人員和氣化裝置的安全。這種系統(tǒng)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，顯示報(bào)警精度高，可靠性高，易于工業(yè)化推廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K7/04GK102042881SQ20101053228
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者張勇, 徐宏偉, 徐紅東, 李璞, 楊云龍, 賀根良, 門長(zhǎng)貴, 韋孫昌 申請(qǐng)人:西北化工研究院