一种焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置及方法，属于焦炉烟气检测装置及方法技术领域。
背景技术
在焦炉生产中，燃烧后的烟气中含有的二氧化硫与氮氧化物成为焦化污染物的治理的难点之一。由于现有技术只能检测到煤气中的硫化氢而无法检测以有机物形式结合的硫，因此焦炉煤气燃烧后的二氧化硫无法以煤气中硫化氢的含量去表征。焦炉在运行中由于集气管压力波动、推焦操作时炉膛温度波动等原因不可避免出现串漏现象，如果焦炉串漏治理不及时，会影响焦炉寿命及焦炭质量。同时，串漏会使部分焦炭燃烧后生成的二氧化硫进入烟道气，造成脱硫脱硝烟气入口二氧化硫超标，从而导致脱硫脱硝烟气治理不达标。目前，判断焦炉串漏主要是依据测温经验，导致判断不准确、滞后等缺陷，不能及时和有效地发现焦炉串漏的问题，因此十分有必要对现有的焦炉烟气二氧化硫串漏的检测进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置及方法，这种检测装置及方法可以实时检测焦炉二氧化硫串漏率，为焦炉烟气脱硫工艺调整及焦炉串漏治理提供数据支撑。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置，它包括分支煤气管道、分支煤气电动调节阀、分支煤气流量表、燃烧炉、燃烧器、燃烧炉进口空气管道、燃烧炉烟气管道、燃烧炉烟气二氧化硫在线检测仪、燃烧炉进口空气电动调节阀、燃烧炉进口空气流量表，分支煤气管道的一端与焦炉进口煤气管道相连接，分支煤气管道的另一端与燃烧炉的燃烧器相连接，分支煤气管道上安装分支煤气电动调节阀和分支煤气流量表，燃烧炉进口空气管道7与燃烧器6相连接，燃烧器6安装在燃烧炉10的进口，燃烧炉烟气管道11与燃烧炉10的出口相连接，燃烧炉进口空气电动调节阀8和燃烧炉进口空气流量表9安装在燃烧炉进口空气管道7上，燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12安装在燃烧炉烟气管道11上。
上述焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置，焦炉进口煤气管道与焦炉进口相连接，焦炉烟气管道与焦炉出口相连接，在焦炉进口煤气管道上安装焦炉进口煤气流量表2，在焦炉烟气管道上分别安装焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16和焦炉烟气流量表17。
一种使用上述焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置的检测方法，它采用以下步骤进行：
第一步，通过焦炉进口煤气管道的焦炉进口煤气流量表2记录焦炉煤气流量数值为F1，通过焦炉烟气管道的焦炉烟气流量表记录焦炉烟气流量数值为F2，即焦炉空气流量数值为F2-F1；
第二步，通过分支煤气管道向燃烧器中通入煤气，通过燃烧炉进口空气管道向燃烧炉中通入空气，分支煤气管道的煤气与空气在燃烧炉中进行燃烧；
第三步，通过分支煤气管道的分支煤气流量表记录分支煤气流量数值为F3，通过燃烧炉进口空气管道的燃烧炉进口空气流量表记录燃烧炉的空气流量数值为F4；
第四步，调节分支煤气电动调节阀、燃烧炉进口空气电动调节阀，使得燃烧炉内煤气与空气比例F3/F4等于焦炉内煤气与空气比例F1/（F2-F1）；
第五步，记录此时的燃烧炉烟气二氧化硫在线检测仪和焦炉烟气二氧化硫在线检测仪的检测数据，燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12的检测数值为η1，焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16的检测数值为η2，计算（η2-η1）/η1的结果，即为焦炉串漏率。
本发明的有益效果是：
本发明增加了分支煤气管道和燃烧炉，在分支煤气管道和燃烧炉进口空气管道上分别安装了分支煤气流量表、分支煤气电动调节阀和燃烧炉进口空气流量表、燃烧炉进口空气电动调节阀，在燃烧炉上安装了燃烧炉烟气二氧化硫在线检测仪。通过调节分支煤气电动调节阀、燃烧炉进口空气电动调节阀，使得燃烧炉内煤气与空气比例等于焦炉内煤气与空气比例。然后比较燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪与焦炉烟气二氧化硫在线检测仪的检测数值，即可计算出焦炉串漏率。
本发明为焦炉烟气二氧化硫串漏检测技术的首创，检测装置结构简单、使用方便、检测结果准确可靠，检测方法原理科学、操作简单快速、及时有效，可以实时检测焦炉二氧化硫串漏率，为焦炉烟气脱硫工艺调整及焦炉串漏治理提供数据支撑，彻底解决了现有技术中依据测温经验判断焦炉串漏导致的判断不准确、滞后等缺陷，不能及时和有效地发现焦炉串漏的问题，并可根据焦炉串漏率进行焦炉修复以降低脱硫脱硝脱硫负荷。
附图说明
图1是本发明的焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置结构示意图。
图中标记如下：焦炉进口煤气管道1、焦炉进口煤气流量表2、分支煤气管道3、分支煤气电动调节阀4、分支煤气流量表5、燃烧器6、燃烧炉进口空气管道7、燃烧炉进口空气电动调节阀8、燃烧炉进口空气流量表9、燃烧炉10、燃烧炉烟气管道11、燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12、焦炉13、焦炉烟气管道14、焦炉烟筒15、焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16、焦炉烟气流量表17。
具体实施方式
本发明的焦炉烟气二氧化硫串漏检测装置包括分支煤气管道3、分支煤气电动调节阀4、分支煤气流量表5和燃烧炉10、燃烧器6、燃烧炉进口空气管道7、燃烧炉进口空气电动调节阀8、燃烧炉进口空气流量表9、燃烧炉烟气管道11、燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12。
图中显示，分支煤气管道3的一端与焦炉进口煤气管道1相连接，分支煤气管道3的另一端与燃烧炉10的燃烧器6相连接，分支煤气管道3将煤气输送到燃烧炉10的燃烧器6中进行燃烧，分支煤气3管道的直径为20-80mm。
图中显示，分支煤气管道3上安装分支煤气电动调节阀4和分支煤气流量表5，通过分支煤气电动调节阀4可以调节分支煤气管道3的煤气输送流量，分支煤气流量表5可以显示出分支煤气管道3中的煤气流量。分支煤气流量表5的量程为1000 m3/h，分支煤气流量为100-200 m3/h。
图中显示，燃烧炉进口空气管道7与燃烧器6相连接，燃烧器6安装在燃烧炉10的进口，燃烧炉烟气管道11与燃烧炉10的出口相连接。分支煤气管道3输送的煤气和燃烧炉进口空气管道7输入的空气在燃烧器6和燃烧炉10中进行燃烧。燃烧炉进口空气管道7的直径为50-200mm，燃烧炉10的体积为100-200m3，内衬为耐火砖。
图中显示，燃烧炉进口空气电动调节阀8和燃烧炉进口空气流量表9安装在燃烧炉进口空气管道7上，用于调节进入燃烧炉10的空气流量。燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12安装主燃烧炉烟气管道11上，用于检测燃烧炉烟气二氧化硫的数值。燃烧炉进口空气流量表9的量程为3000m3/h，燃烧炉空气流量为500-1600 m3/h，燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12的量程为300ppm。
图中显示，焦炉进口煤气管道1与焦炉进口相连接，焦炉烟气管道14与焦炉出口相连接，在焦炉进口煤气管道1上安装焦炉进口煤气流量表2，在焦炉烟气管道14上分别安装焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16和焦炉烟气流量表17。焦炉煤气流量为10000-40000 m3/h，焦炉煤气燃烧空气流量为50000-320000 m3/h，焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16的测量范围为0-600ppm，焦炉烟气流量表17的测量范围为0-500000 m3/h。
本发明的焦炉烟气二氧化硫串漏检测方法，采用以下步骤进行：
第一步，通过焦炉进口煤气管道1的焦炉进口煤气流量表2记录焦炉煤气流量数值为F1，通过焦炉烟气管道14的焦炉烟气流量表17记录焦炉烟气流量数值为F2，即焦炉空气流量数值为F2-F1；
第二步，通过分支煤气管道3向燃烧器6中通入煤气，通过燃烧炉进口空气管道7向燃烧炉10中通入空气，分支煤气管道3的煤气与空气在燃烧炉10中进行燃烧；
第三步，通过分支煤气管道3的分支煤气流量表5记录分支煤气流量数值为F3，通过燃烧炉进口空气管道7的燃烧炉进口空气流量表9记录燃烧炉10的空气流量数值为F4；
第四步，调节分支煤气电动调节阀4、燃烧炉进口空气电动调节阀8，使得燃烧炉10内煤气与空气比例F3/F4等于焦炉13内煤气与空气比例F1/（F2-F1）；
第五步，记录此时的燃烧炉烟气二氧化硫在线检测仪12和焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16的检测数据，燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12的检测数值为η1，焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16的检测数值为η2，计算（η2-η1）/η1的结果，即为焦炉串漏率。
本发明的实施例如下：
实施例1
焦炉进口煤气管道1的焦炉进口煤气流量表2流量F1为16000m3/h，焦炉烟气管道14的焦炉烟气流量表17流量F2为104000 m3/h，分支煤气管道3的分支煤气流量表5的流量F3为100 m3/h时，F1/（F2-F1）的逻辑关系为1/5.5，反馈至燃烧炉进口空气电动调节阀8，调节燃烧炉进口空气管道7的流量F4为550m3/h, 燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12检测数值η1为123.15ppm，焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16检测数值η2为129.04ppm，则（η2-η1）/η1=0.0478即为焦炉串漏率。
实施例2
焦炉进口煤气管道1的焦炉进口煤气流量表2流量F1为16500m3/h，焦炉烟气管道14的焦炉烟气流量表17的流量F2为107250 m3/h，分支煤气管道3的分支煤气流量表5的流量F3为110 m3/h，F1/（F2-F1）的逻辑关系为1/5.5，反馈至燃烧炉进口空气电动调节阀8，调节燃烧炉进口空气管道7的流量F4为605m3/h, 燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12检测数值η1为123.14ppm，焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16检测数值η2为129.01ppm，则（η2-η1）/η1=0.0477即为焦炉串漏率；
实施例3
焦炉进口煤气管道1的焦炉进口煤气流量表2的流量F1为16600m3/h，焦炉烟气管道14的焦炉烟气流量表17的流量F2为107900 m3/h，分支煤气管道3的分支煤气流量表5的流量F3为120 m3/h，F1/（F2-F1）的逻辑关系为1/5.5，反馈至燃烧炉进口空气电动调节阀8，调节燃烧炉进口空气管道7的流量F4为660m3/h, 燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12检测数值η1为123.58ppm、焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16检测数值η2为130.22ppm，则（η2-η1）/η1=0.0537即为焦炉串漏率。
实施例4
焦炉进口煤气管道1的焦炉进口煤气流量表2的流量F1为16700m3/h，焦炉烟气管道14的焦炉烟气流量表17的流量F2为108550 m3/h，分支煤气管道3的分支煤气流量表5的流量F3为130 m3/h时，F1/（F2-F1）的逻辑关系为1/5.5，反馈至燃烧炉进口空气电动调节阀8，调节燃烧炉进口空气管道7的流量F4为715m3/h, 燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12检测数值η1为119.91ppm，焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16检测数值η2为127.63ppm，则（η2-η1）/η1=0.0644即为焦炉串漏率。
实施例5
焦炉进口煤气1的焦炉进口煤气流量表2流量F1为16800m3/h、焦炉烟气管道14的焦炉烟气流量表17的流量F2为109200 m3/h，分支煤气管道3的分支煤气流量表5的流量F3为140m3/h，F1/（F2-F1）的逻辑关系为1/5.5，反馈至燃烧炉进口空气电动调节阀8，调节燃烧炉进口空气管道7的流量F4为770m3/h, 燃烧炉烟气在线二氧化硫检测仪12检测数值η1为126.7ppm，焦炉烟气二氧化硫在线检测仪16检测数值η2为133.89ppm，则（η2-η1）/η1=0.0567即为焦炉串漏率。
