一种退火炉辐射管故障在线诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种退火炉辐射管故障在线诊断方法，包括：设置取样管、取样测试进行判定等步骤。本发明专利技术提供的退火炉辐射管故障在线诊断方法可实现对辐射管燃烧状态及辐射管各部件设备状况在线诊断，在正常生产过程中两人配合即可完成，不需要停机花费大量时间定期对辐射管各部件设备进行拆检，不需要停炉安排专业人员进炉膛内部对辐射管进行实物检查。员进炉膛内部对辐射管进行实物检查。员进炉膛内部对辐射管进行实物检查。

【技术实现步骤摘要】
一种退火炉辐射管故障在线诊断方法


[0001]本专利技术涉及一种退火炉辐射管故障在线诊断方法，属于热处理设备


技术介绍

[0002]钢铁企业采用连续退火机组将冷轧后产生加工硬化的带钢进行再结晶退火和平整，完善微观组织，提高带钢的塑性和冲压成型性。作为连续退火机组的核心设备退火炉，一般采用辐射管加热方式，主要消耗的能源介质是高炉煤气与焦炉煤气。辐射管加热装置是煤气在密封的辐射套管内燃烧，通过受热的辐射管表面以热辐射为主的形式把热量传递到被加热物体，燃烧产物不与被加热物体接触，不会造成燃烧气体污染或者影响产品质量，炉内气体及加热温度便于控制和调节，采用ON
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OFF控制，通过一定的空气煤气比例，烧嘴燃烧时始终处于最佳燃烧状态，燃烧负荷控制依靠换向阀的开闭时间实现，可以使燃气得到最大化利用。
[0003]在长时间生产过程中煤气、空气调节阀若发生流量漂移或阀体故障，导致空气煤气比例失调，一方面影响加热效率，同时会造成煤气的消耗增加，损坏燃烧设备，如辐射管与换热器的开裂，烧嘴的变形或劣口。目前退火炉辐射管的设备状态检查主要通过停机时人进入炉膛对辐射管管身进行肉眼检查，对烧嘴、换热器、空气煤气阀门进行拆检确认，此种方法费时费力，工作量大且只能在停机开炉时进行。对燃烧状态的检查需要增加大量的在线测量仪表，投资大且炉子区域温度高导致在线测量仪表工作状态不稳定，效果较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种简单易实现的退火炉辐射管故障诊断方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：一种退火炉辐射管故障在线诊断方法，包括如下步骤：（1）将取样管一端伸入到退火炉辐射管的烟气排放管；（2）在辐射管不工作的情况下，将烟气分析仪的探头穿过取样管，伸入到烟气排放管内，测量烟气排放管内气体成分，若一氧化碳含量超过5ppm，则煤气阀门存在泄漏；。
[0006]（3）打开助燃空气阀门，向辐射管内通空气，1分钟后测量烟气排放管内氧气含量，若低于19%，则辐射管管身存在开裂口；（4）将辐射管点火，待燃烧3分钟后，测量烟气中氧气、一氧化碳含量及烟气温度；若烟气中氧气含量>5%且一氧化碳含量>50ppm，则换热器开裂或烧嘴开裂变形；若烟气中氧气含量为<5%且一氧化碳含量<50ppm，但废气温度低于580℃或高于600℃，则煤气阀门与空气阀门实际流量发生漂移，差压孔板有堵塞或开裂。
[0007]上述方案进一步的改进在于：在烟气排放管上装有法兰，法兰一端与辐射管换热器出口通过螺栓连接，另一端与烟气排放管膨胀结连接；在所述法兰上固定所述取样管，所述取样管内径1.5cm，管长25cm，由耐高温合金制作，取样管的另一端装有封口螺母。
[0008]上述方案进一步的改进在于：所述烟气分析仪的探头穿过取样管，伸入到烟气排放管内4
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6cm。
[0009]本专利技术提供的退火炉辐射管故障在线诊断方法，简单易实现，不对原辐射管结构进行大的改变；取样位置代表性强，样品不受其它因素（如环境温度、辐射管管身热辐射、热量散失等）影响，取样过程对辐射管正常工作不产生影响。取样管稳固性好，可保证长期受热不变形，有效避免了烟气温度变化产生热胀冷缩导致取样管位置发生偏离。通过测量辐射管燃烧烟气中的相关工艺参数，可实现对辐射管燃烧状态及辐射管各部件设备状况在线诊断，在正常生产过程中两人配合即可完成，不需要停机花费大量时间定期对辐射管各部件设备进行拆检，不需要停炉安排专业人员进炉膛内部对辐射管进行实物检查。
附图说明
[0010]图1是本专利技术一个优选的实施例的结构示意图。
[0011]图中：1
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烧嘴，2
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辐射管管身，3
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换热器，4
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煤气入口，5
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热空气出口，6
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冷空气入口，7
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炉墙，8
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烟气排放管，9
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封口螺母，10
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取样管，11
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法兰，12
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紧固螺栓13
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膨胀结。
具体实施方式实施例
[0012]本实施例的退火炉辐射管故障在线诊断方法，包括如下步骤：（1）将取样管一端伸入到退火炉辐射管的烟气排放管8；如图1所示，烟气排放管8上装有法兰11，法兰11一端与辐射管换热器3出口通过螺栓连接，另一端与烟气排放管膨胀结13连接；在法兰11上固定取样管10，取样管10内径1.5cm，管长25cm，由耐高温（最高900℃）合金制作，取样10管的另一端装有封口螺母9。
[0013]（2）在辐射管不工作的情况下，将烟气分析仪的探头穿过取样管4到6cm，伸入到烟气排放管内，测量烟气排放管内气体成分，若一氧化碳含量超过5ppm，则煤气阀门存在泄漏；将此辐射管停止使用，利用后续机组停炉机会将煤气阀门打开检查，发现阀芯故障，后续安排更换。
[0014]（3）打开助燃空气阀门，向辐射管内通空气，1分钟后测量烟气排放管内氧气含量，若低于19%，则辐射管管身存在开裂口；导致炉内气体在废气管道负压的吸力下进入辐射管内，降低氧气含量。
[0015]（4）将辐射管点火，待燃烧3分钟后，测量烟气中氧气、一氧化碳含量及烟气温度；若烟气中氧气含量>5%且一氧化碳含量>50ppm，则换热器开裂或烧嘴开裂变形，烧嘴开裂变形导致煤气与氧气混合不均，燃烧不充分而直接进入烟气，使烟气中氧气及一氧化碳都偏高；换热器开裂后助燃空气未进入烧嘴燃烧而直接通过换热器进入烟气，导致燃烧过程氧气不足，煤气过量，从而烟气中氧气及一氧化碳都偏高；若烟气中氧气含量为<5%且一氧化碳含量<50ppm，但废气温度低于580℃或高于600℃，则表明煤气阀门与空气阀门实际流量发生漂移，差压孔板有堵塞或开裂，若煤气与空气流量均偏小，则会导致燃烧热量不足，废气温度偏低；反之则废气温度偏高。
[0016]具体的，以某1420连退机组用立式退火炉生产规格0.28*985mm的SPCC料，带钢退
火温度715℃，机组运行速度360mpm，退火炉使用焦炉煤气通过228个辐射管进行加热为例。现场操作人员定期对部分辐射管故障进行诊断，具体操作如下：1、在辐射管烟气排放管上装有一套法兰，法兰一端与辐射管换热器出口通过螺栓连接，一端与烟气排放管膨胀结连接。在法兰上固定有烟气取样管，取样管内径1.5cm，管长25cm，由耐高温（最高900℃）合金制作，取样管一头伸入到法兰内部烟气排放管。
[0017]2、在机组正常生产期间，将M1AB辐射管设置为停止点火状态（即不工作状态），使用烟气分析仪对辐射管烟气排放管内气体进行测量，将将烟气分析仪探头伸入到取样管，保证探头穿过取样管深入到烟气排放管内4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退火炉辐射管故障在线诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将取样管一端伸入到退火炉辐射管的烟气排放管；（2）在辐射管不工作的情况下，将烟气分析仪的探头穿过取样管，伸入到烟气排放管内，测量烟气排放管内气体成分，若一氧化碳含量超过5ppm，则煤气阀门存在泄漏；（3）打开助燃空气阀门，向辐射管内通空气，1分钟后测量烟气排放管内氧气含量，若低于19%，则辐射管管身存在开裂口；（4）将辐射管点火，待燃烧3分钟后，测量烟气中氧气、一氧化碳含量及烟气温度；若烟气中氧气含量>5%且一氧化碳含量>50ppm，则换热器开裂或烧嘴开裂变形；若烟气中氧气含量为&l...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，金强，徐烨明，包祥明，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：