【應用案例】無線測溫技術在高爐爐殼溫度檢測中的應用

 

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0引言

2021年首鋼長治鋼鐵有限公司（以下簡稱長鋼）煉鐵廠貫徹長鋼本質化安全管理精神，各層級全力推進本質化安全管理實施，圍繞圍繞“無人則安、提效降險、危險隔離”的本質化安全理念，在高危環(huán)節(jié)及事故易發(fā)的高風險點位推進本質化安全改造，并持續(xù)改進，實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場風險有效管控。為此煉鐵廠技術人員對熱成像和無線測溫技術進行應用研究，取得了好的效果。

1高爐爐缸爐底隱患及對策

高爐爐缸區(qū)域相鄰冷卻壁之間的“弱冷區(qū)”，冷卻壁水溫差熱負荷監(jiān)測屬于“面”監(jiān)測，而爐缸燒穿一般情況是在某一點燒穿的，因此，在爐缸區(qū)域相鄰冷卻壁之間的“弱冷區(qū)”屬于監(jiān)測區(qū)域。事實證明：一旦爐缸燒穿發(fā)生在此弱冷區(qū)，水溫差無法在及時預警。因此，除了通過冷卻壁間用水溫差進行“面”監(jiān)測外，還需通過爐皮溫度監(jiān)測系統(tǒng)進行“點”監(jiān)測，才能實現(xiàn)爐缸安全狀態(tài)的監(jiān)測。

爐役中后期，僅靠測溫熱電偶無法監(jiān)測爐缸的溫度變化：當爐缸侵蝕較為嚴重時（特別是爐役中后期），隨著內襯溫度的升高（大于800℃),測溫熱電偶自身的溫度檢測功能受高溫影響，測溫穩(wěn)定性和準確性隨之降低，并有可能出現(xiàn)溫度檢測功能喪失。在爐役中后期，隨著爐缸侵蝕的不斷加劇，部分測溫熱電偶開始損壞，導致無法監(jiān)測爐缸的溫度。所以引入了無線測溫裝置。

2九號高爐檢測現(xiàn)狀

1）利用爐缸爐底磚襯內埋設測溫熱電偶，共16層181根熱電偶監(jiān)控高爐內襯，其中爐缸共有131根提供了溫度數(shù)據(jù)制作的“爐缸爐底侵蝕狀態(tài)監(jiān)測預警軟件”。

2）利用109個測水溫差的測溫精*熱電阻給199塊冷板提供數(shù)據(jù)制作的“水溫差熱負荷監(jiān)測預警軟件”。

3）爐內安裝了可以看到爐內溜槽和料面型狀的熱成像系統(tǒng)。

在此基礎上長鋼自主開發(fā)了無線高爐爐皮溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)，實現(xiàn)對爐缸及高爐本體的安全監(jiān)控，避免惡性生產事故的發(fā)生。

3安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

1概述

電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(jiān)測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài)，降低設備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進行通訊，系統(tǒng)設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監(jiān)控無線測溫系統(tǒng)的設備運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。

2應用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設備的溫度監(jiān)測。

3系統(tǒng)結構

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖

4系統(tǒng)功能

測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內所有開關設備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

1）溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內每個測溫點的實時值，也可實現(xiàn)電腦WEB/手機APP遠程查看數(shù)據(jù)。

2）溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。

3）運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù)。

4）實時告警：系統(tǒng)能夠對各測溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。

5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析等。

5系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。