用于监测回转炉燃烧器的保护套管状况的方法和装置.pdf

为了创造一种方法和装置，用所述方法和装置在炉设备的运行期间运行可靠地监测尤其是回转炉燃烧器喷管的由耐火材料制成的保护套管的实际状态，按本发明建议，在燃烧器尖端的区域中，一沿套管圆周延伸的压缩空气管状环形管道(12)和/或一环形形成的金属丝环(14)镶嵌在保护套管(10)的耐火材料内作为电路的一部分，当环形管道(12)或金属丝环(14)燃烧或烧穿时，则一与其连接的压力传感器或电流传感器产生一监测信号。

1.  用于监测燃烧器和尤其是燃烧器喷管的用耐火材料制成的保护套管(10)的状况的方法，所述燃烧器喷管用于管式回转炉的点火，所述管式回转炉用于由生料粉制造水泥熟料，其特征在于，在燃烧器尖端的区域中，沿套管圆周延伸的环形管道(12，14)镶嵌到保护套管(10)的耐火材料中，并且在保护套管以及环形管道(12，14)在任何圆周位置上损坏时触发一监测信号。

2.  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在作为管状环形管道的环形管道(12)中保持处于过压下的空气，并且在保护套管(10)损坏和管状环形管道在任何的圆周位置处燃烧时，一压力传感器测量空气压降并触发一监测信号。

3.  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，镶嵌在保护套管(10)中的环形管道作为环形形成的金属丝环(14)是电路的一部分，并且在损坏保护套管和烧穿金属丝环(14)时，则电路中断并产生一监测信号。

4.  用于监测燃烧器和尤其是燃烧器喷管的用耐火材料制成的保护套管(10)的状况的装置，所述燃烧器喷管用于管式回转炉的点火，所述管式回转炉用于从生料粉制造水泥熟料，其特征在于，在燃烧器尖端的区域中，一沿套管圆周延伸的压缩空气管状环形管道(12)和/或一环形形成的金属丝环(14)镶嵌在保护套管(10)的耐火材料内作为电路的一部分，当环形管道(12)或金属丝环(14)燃烧或烧穿时，则一与其连接的压力传感器或电流传感器产生一监测信号。

5.  按照权利要求4所述的装置，其特征在于，金属丝环(14)包括铁保险丝。

用于监测回转炉燃烧器的保护套管状况的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于监测燃烧器和尤其是燃烧器喷管的用耐火材料制成的保护套管的状况的方法，所述燃烧器喷管用于管式回转炉的点火，所述管式回转炉用于从生料粉制造水泥熟料。本发明还涉及用于实施该方法的装置。
背景技术
在水泥熟料生产线中，将煅烧过的生料水泥粉在管式回转炉的烧结区中燃烧成水泥熟料。为了加热管式回转炉，将一根长的燃烧器喷管穿过固定的炉出口外壳插入炉的出口端中，在燃烧器喷管的出口嘴上输入到喷嘴中的燃料在形成燃烧器火焰的情况下燃烧。其中代替液态或气态燃料，越来越经常使用固态燃料尤其是煤粉，但也用气动可输送的废燃料作为二次燃料。
水泥熟料在红热状态下通过固定的炉出口外壳朝下游推到熟料冷却器上，所述熟料冷却器通常是格栅式冷却器，水泥熟料在其中冷却。其中，将一部分在炉出口外壳中收集的热的冷却空气用于燃烧过程，亦即作为热的二次空气，所述二次空气在固定的炉出口外壳中从下面在流动转向的情况下流入到回转炉端部。具有毫无疑问的1100℃或更高的高温的二次空气含有水泥熟料粉尘。因此除了炉出口外壳之外，尤其是燃烧器喷管遭受机械研磨和高的热化学磨损。因此，现有技术是用由耐火材料制成的保护套管包围一米长燃烧器喷管，所述耐火材料通常是捣制的耐火材料(KHD Humboldt Wedag股份公司的Brochuere 8-100d“管式回转炉系统”，第28页，图3)。尽管使用这种保护套管，即使套管设有自己的空气冷却装置，燃烧器喷管的使用寿命也不是不受限制。在管式回转炉运行期间，尤其是在燃烧器尖端的区域中，耐火材料的损坏迄今为止不能足够可靠地确定。这种损坏迅速导致燃烧器喷嘴头的损坏，并因此导致对高成本的燃烧器维修工作。更换回转炉燃烧器或它的喷嘴头造成不希望的回转炉运行中断，并因此使整个水泥熟料生产线中断，因此，非不得已时不会进行这种更换。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种方法和装置，通过所述方法和装置在炉设备的运行期间运行可靠地监测尤其是回转炉燃烧器喷管的由耐火材料制成的保护套管的实际状态。
这个目的按本发明在方法上通过权利要求1的特征及在装置上通过权利要求4的特征实现。本发明的其它有利的构造在从属权利要求中说明。
在本发明所述的监测装置中，在燃烧器尖端的区域中，一沿套管圆周延伸的环形管道镶嵌在燃烧器喷管保护套管的耐火材料内，保护套管用耐火砖但尤其是由捣制成形的材料制成，并且在保护套管以及环形管道在任何圆周位置上损坏时触发一监测信号。相反，如果绕圆周分布的各个热元件镶嵌到保护套管中作为温度测量元件，则这只能点状地监测，因为耐火材料的损坏由于在两个相邻温度传感器之间的区域中各碎片脱落而不能通过温度上升而检测。此外各热元件也比较昂贵，在耐火材料严重损坏时则它们会烧穿，然后它必须被更换。
按本发明镶嵌到烧烧器喷管保护套管的耐火材料中的环形管道可以是薄壁的管状环形管道，该管状环形管道保持处于过压下的气体尤其是空气，其中在损坏耐火材料时，相对价廉的管状环形管道在相应的圆周位置处烧穿。压力传感器测量空气压力的下降并立即产生一监测信号，例如具有回转炉装置的水泥设备的控制室上光学信号和/或声音信号。
按照本发明的另一特征，镶嵌到保护套管的耐火材料中的环形管道和环形成形的金属丝环是电路的一部分，其中在保护套管在任何圆周位置处损坏较大时，金属丝环被烧穿，则电路中断并触发一监测信号。
无论如何，在本发明的变型方案的所有实施方式中都有足够的时间，在触发一监测信号时在在费用高地损坏燃烧器和/或发生其它预料外的故障之前，使回转炉停机并更换燃烧器。当重新安装耐火材料时，仅简单地镶嵌新的监测环形管道。
附图说明
本发明及其另一些特征和优点通过附图中示意示出的实施例更详细说明。
附图显示：
图1是整个回转炉燃烧器喷管的透视图，在使用镶嵌的压缩空气-管状环形管道的情况下监测耐火材料制成的保护套管的状态，和
图2同样是燃烧器喷管的透视图，在监测耐火材料制成的保护套管状态的情况下，一金属丝环作为电路的一部分镶嵌到保护套管中。
具体实施方式
图1所示的燃烧器喷管具有一相对厚壁的由耐火材料制成的保护套管10，在其中约30mm的深度处镶嵌一薄的金属的压缩空气管道11，所述压缩空气管道11在燃烧器尖端的区域中在一管状环形管道12中终止，该管状环形管道的端部用标号13表示。在所述管道11、12中，使空气保持在稍微过压下，所述过压例如可以来自一次空气-燃烧鼓风机或也来自水泥设备的压缩空气网。在正常情况下，没有压缩空气流过管道11。如果在回转炉运行期间保护套管10的耐火材料在任何的圆周位置上有较大程度的损坏，则设置在燃烧器尖端的区域中的压缩空气管状环形管道12燃烧，由此在压缩空气管道11中空气压力立即下降。在发生燃烧器喷管的高费用的损坏和/或其它未预料的故障之前，连接到压缩空气管道11上的未示出的压力传感器测量压降，并产生监测信号。
在图2所示的实施例的燃烧器喷管的情况下，燃烧器尖端的区域中，将由铁保险丝制成的金属丝环14镶嵌到保护套管10的耐火材料中，所述金属丝环14与管道15和16是电路的一部分。当保护套管10尤其在燃烧器尖端的高负荷区域中损坏时，则金属丝环14烧穿，并且电路中断，由此由一电流传感器又立即产生一监测信号。
本发明不仅可用于监测回转炉燃烧器中耐火材料的状况，而且也可用来监测其它经受高的机械和热/化学负荷的构件的耐火材料的状况，如监测在水泥设备等中的热气体旋风分离器的插入管的状况，所述插入管由陶瓷材料制成。