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      高爐軟水冷卻系統查漏方法探討(2)
        發布時間:2024年02月29日 點擊數:

        02 現有主要查漏方法

        2.1冷卻系統查漏

        (1)方法一。對于軟水密閉循環冷卻系統而言,系統判漏比較普遍和成熟的方法是,依靠脫氣罐液位變化及補水泵自動補水頻率的變化來判斷是否發生泄漏。高爐軟水密閉循環冷卻系統正常生產補水,主要是彌補脫氣罐脫氣排放蒸汽以及系統排污的損失,因此正常需要的補水量很少,約1-2t/h如果補水系統突然頻繁,補水量突然增加,則說明系統發生了泄漏,此時就得趕緊啟動局部查漏工作了。

        (2)方法二。該方法是監測水中煤氣含量,理論上只要水壓高于煤氣壓力,泄漏后煤氣是不可能進入水系統的,這也是很多用戶都要求水系統各部位的壓力要高于爐內煤氣壓力的原因。但是水壓比爐內壓力高多少才能阻止煤氣進入水系統呢?經驗數據是高50~150kPa。即便如此,也無法杜絕冷卻設備一旦發生泄漏,煤氣進入管道系統,隨水流進入脫氣罐就會溢出水面,隨脫氣罐脫氣排出。因此,在脫氣罐上設置煤氣檢測儀可以實現系統判漏。

        (3)方法三。該方法是監測高爐爐頂煤氣導出管出口煤氣中H含量變化率。一旦發生泄漏的水進入爐內,發生的化學反應主要是:

        大于800℃ C+H2O(g)=CO+H2

        大于570℃ 3Fe2O3+H2=2Fe3O4,+H2O,

        Fe3O4+H2=3FeO+H2O,FeO+H2=Fe+H2O

        小于570℃  Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O

         高爐冶煉過程中,約有30%~50%的H2參加還原,其中高溫還原直接代替碳還原的約占80%以上;其余的代替CO還原;另有部分H2在參加還原時生成H2O后又被CO.C還原成H2。大于810℃時,H2的還原能力比CO強,此時H2對O2的親和力大于CO對O2,的親和力,小于810℃則相反。高爐一段時間內只要高爐原燃料、生產操作是穩定的,則煤氣中的H2,含量基本是穩定的,一旦發生水泄漏,則H2,含量要增加。因此,通過監測煤氣導出管煤氣中H2含量變化,理論上可以實現系統判漏。但是,因其檢測值受煤氣量的波動影響較大,不易實現準確判斷。

         2.2風口局部查漏

        風口尤其是風口小套處于環境最為惡劣的部位,漏水的概率遠遠超過冷卻壁。因此,風口查漏是整個冷卻系統查漏的首要環節。

        普遍的做法是在風口小套的進出水管路上,安裝電磁流量計或超聲波流量計,通過監測流量計的變化來判斷是否發生泄漏。電磁流量計本身精度能達到+0.5%,但是重復性差,容易發生漂移,尤其長時間工作后穩定性很容易變差,受電導率影響大,而純水則無法檢測。因此,電磁流量計隨著生產的持續,因誤差大,往往無法判漏。超聲波流量計不受電導率影響,但是精度誤差大,也不能做到準確判漏。

        近些年,開始采用彎管流量計,通過測管壁流體壓差計算流量,理論上只與壓差有關,避免了電磁流量計受導電率、安裝直段等影響因素的缺陷。但是,其穩定性、檢測精度是否就能夠超過電磁流量計,還有待實踐檢驗。

        2.3冷卻壁局部查漏

        軟水密閉循環冷卻系統,冷卻壁水管大多是至下而上一串到頂的連接形式。進出水有的分區,也有的不分區。通常分區的目的是希望在分區進出水設集管,集管上加流量計,希望通過分區流量的變化來先判斷出是哪一區泄漏。但是,由于流量計誤差大,很難準確判漏,因此分區對于判漏的作用不大。

        無論是分區還是不分區,必須要做的工作,還是要判斷是哪一串冷卻壁漏水。因此,就出現了在每一串冷卻壁出口,加裝流量計、現場壓力表、液流顯示器及熱電偶四種設備,相應的查漏方法分別稱為流量計法、現場壓力表法、液流顯示器法及水溫差法。

        (1)流量計法。是通過在每一串出口上的流量計檢測數據的變化實現自動判定出是哪一串支管泄漏,但其缺點是精度無法滿足查漏需求,裝備成本高。

        (2)現場壓力表法。是在每一串冷卻壁出口設一現場壓力表,需要判漏時人工關閉進出口閥門,觀壓力表壓力變化來判漏?,F場壓力表法成本低, 但是需要人工開關進出水支管閥門,耗時滯后。

        (3)液流顯示器法。是在每一串的出水支管上安裝帶玻璃窗的閥門,通過玻璃窗觀察氣泡和水流情況判漏。液流顯示器法一方面玻璃片容易污染,無法觀察,另一方面,依靠泄漏進入水系統的煤氣氣泡本身是不可控的。如前所述,水壓大于爐內壓力時,煤氣未必能順利進入水管,即便進入,氣泡也難于觀測,因此效果不理想。至于通過水管的充滿度判漏,由于是軟水是密閉的,泄漏造成的局部泄壓會由于上部的水倒灌充滿,因此也很難通過這種方式判漏。

        (4)水溫差法。在每一塊冷卻壁的每一根進出水管均設置熱電偶,冷卻壁水管一旦漏水,就會噴灑到冷卻壁熱面,突然降低冷卻壁溫度,引起該塊冷卻壁進出水管的水溫差降低,同時與其相連的上部冷卻壁會因為單根水管水量減小而導致水溫差升高。這樣在中控室畫面上就可以看出是哪一根水管泄漏。

        采用上述前三種方法,都有一個共同缺點,就是即便檢測出是那一串泄漏,也無法立即查到是哪塊冷卻壁泄漏,還是需要人工逐塊冷卻壁檢查,耗時滯后。從可行性、可靠性方面來說,流量計法、現場壓力表法較為實用。

        理論上講,水溫差法查漏是可行的,但水溫差爐況本身的波動影響較大,不容易檢測判斷,而且實際漏水后對應漏點支管水溫差是否就一定會降低取決于泄漏的水是否就一定噴灑在冷卻壁上引起壁溫度降低,比如局部壁體溫度的降低還有可能是由于結瘤引起的,因此水溫差法查漏的準確性還有實踐來檢驗。

      來源:軋鋼之家

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