Calcia улучшает процесс обжига клинкера с помощью впускной системы печи

Основные задачи анализаторов технологических газов на входе в печь на цементных заводах заключаются в следующем:

• измерение состава технологического газа во вращающейся части печи;

• регулирование соотношения избыточного воздуха (O₂) на входе в обжиговую печь;

• контроль концентрации монооксида углерода (CO) и качества сгорания;

• мониторинг концентраций NO и NO₂ для контроля выбросов и температуры;

• мониторинг содержащих серу летучих соединений (SO₂).

• Передача информации о концентрации вышеупомянутых газов для управления горелкой, регулировки состава топлива и сырья и контроля технологического газа.

Помимо этих функций, другие заказчики воспользовались способностью системы анализа предоставлять информацию о внутреннем цикле хлорирования путем измерения концентрации хлористого водорода (HCl) в печи, помогая операторам установок снизить количество проблем с засорением, вызванных высокой летучестью хлора. Кроме того, эта информация полезна для ограничения объемного расхода байпасного газа хлора и, таким образом, для поддержания низкого уровня выбросов HCl.

Проведение измерений в тяжелых условиях эксплуатации с концентрацией пыли до 2 000 граммов на кубический метр (г/м3) и температурой, приближающейся к 1 400 °C, — задача непростая. Поэтому высокотемпературный газоотборный зонд SCP3000 с водяным охлаждением и высокоэффективной функцией самоочистки является надежным решением для отбора проб газа на входе в обжиговую печь. Благодаря специальной конструкции и системе обратной продувки под высоким давлением предотвращается засорение зонда, даже при использовании в печных газах с высоким содержанием пыли и большим количеством хлора и сернистых соединений. Оптимизированный и усиленный газозаборник на зонде установлен под углом, противоположным потоку газа, что сводит к минимуму прямое попадание пыли и частиц в систему отбора проб. Благодаря этому высококоррозионностойкая трубка зонда длиной от 2,5 до 4 метров защищена от истирания и засорения.

Endress+Hauser — один из немногих поставщиков, предлагающих комплексные решения для зондов и анализаторов для добычи газа. Кроме того, компания имеет огромный опыт работы с газоанализаторами, устанавливаемыми на входе цементных печей, основанными на технологии измерения горяче/влажным методом. С помощью многокомпонентного газоанализатора MCS300P HW и его недисперсионного инфракрасного (ИК) фотометра производители могут измерять до 6 активных газовых компонентов в ИК-диапазоне, а также кислород. Обычно система анализа на входе в печь настроена на измерение всех компонентов газа, связанных с горением, таких как O₂, CO, CH₄ (если используется природный газ), NO, CO₂, и параметров процесса, таких как SO₂, HCI и NH₃. Благодаря технологии измерения горяче/влажным методом газовый тракт полностью прогревается от зонда с образцом до газоанализатора. В результате добываемые газы всегда находятся выше точки росы, что снижает риски, связанные с конденсатом, такие как кислотная коррозия или закупорка труб. Поскольку проба газа не охлаждается, даже водорастворимые компоненты, такие как NH₃, HCl и SO₂, можно измерить с помощью одной ячейки и без какой-либо обработки газа или вычислений. Кроме того, технология измерения горяче/влажным методом от компании SICK не требует дополнительных газоохладителей, специальных кислотных фильтров, водоуловителей или систем дозирования перекиси водорода для удаления коррозийного SO₂ из технологического газа. В результате чего снижается объем технического обслуживания и расходных материалов.

Комбинация высокотемпературного газоотборного зонда SCP3000 и многокомпонентного горяче/влажного газоанализатора MCS300P позволяет решать задачи по измерению газов на входе в печь на цементных заводах, независимо от высоких температур газа, высокой запыленности или наличия коррозионных газов, без необходимости использования сложных и требующих обслуживания систем подготовки проб. Благодаря возможности автоматической самоочистки и саморегулировки аналитической системы обеспечивается высокая эксплуатационная готовность и значительно снижаются расходы по сравнению с обычными системами, основанными на технологии измерения горяче/влажным методом, в которых подготовка газовых проб, как правило, очень сложна в обслуживании. В результате эксплуатационные расходы при использовании технологии измерения горяче/влажным методом могут быть на 40% ниже, чем у систем, основанных на технологии измерения холодным/сухим методом. Система оптимизирована для работы со сложными видами топлива с высоким содержанием серы (например, нефтяной кокс) и альтернативными видами топлива (шины, RDF, масла, древесная щепа, медицинские отходы и т.д.), что делает ее надежной даже при использовании в высокоагрессивных измерительных средах.

©Endress+Hauser

©Endress+Hauser

В будущем компания Calcia планирует внедрить решение по мониторингу технического состояния от Endress+Hauser, новый цифровой комплекс, который повышает доступность системы анализа технологического газа на входе в печь. Monitoring Box — это цифровое решение для непрерывного мониторинга состояния устройств и установок, а также самого приложения. Жизненно важные данные, поступающие от подключенных приборов, собираются с помощью шлюза, шифруются и отправляются через мобильную сеть, локальную сеть или Wi-Fi в защищенное облако для дальнейшей обработки.

Техническое обслуживание на основе состояния оборудования позволяет отслеживать все жизненно важные параметры, указывающие на состояние всей системы, включая газоанализатор, систему отбора проб и все вспомогательное оборудование, такое как система охлаждения трубки зонда для отбора газа с водяным охлаждением или программируемый логический контроллер.

Собранные данные можно просмотреть и оценить в веб-приложении Condition Monitoring. Отслеживаются значительные изменения в состоянии устройства, что позволяет обслуживающему персоналу своевременно вмешаться и обеспечить работоспособность системы. Таким образом, функция Condition Monitoring повышает эксплуатационную готовность и надежность оборудования и помогает предотвратить незапланированные поломки и простои. По желанию заказчика Endress+Hauser может осуществлять контроль подключенных устройств в рамках договора на обслуживание.

Эта информация позволяет выявлять проблемы до их возникновения. Для операторов такой подход означает более длительный жизненный цикл системы и более быстрый возврат вложенных средств. Кроме того, это решение позволяет компании Endress+Hauser оптимизировать техническое обслуживание и обеспечить немедленное устранение неисправностей, сокращая расходы на дорогу и рабочее время специалистов по техническому обслуживанию.

Такая экономия средств напрямую передается изготовителю цемента. Тщательные дистанционные проверки также повышают качество данных, получаемых из аналитических систем. Такие новшества повышают общую эффективность технического обслуживания и позволяют продлить срок службы машин.

Благодаря хорошим отношениям между компаниями SICK и Calcia, а также многими другими членами Heidelberg Materials Group по всему миру, предприятие Couvrot было оснащено системой анализа технологического газа SCPS3300 на входе в печь, состоящей из зонда SCP3000 для отбора газа и многокомпонентного газоанализатора MCS300P для горячей экстракции — наиболее подходящее решение для этой важной и требовательной задачи измерения. Это решение также установлено на объектах Beaucaire и Airvault.