【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，在高危環節及事故易發的高風險點位推進本質化安全改造，并持續改進，實現作業現場風險有效管控。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

高爐爐缸區域相鄰冷卻壁之間的“弱冷區”，冷卻壁水溫差熱負荷監測屬于“面”監測，而爐缸燒穿一般情況是在某一點燒穿的，因此，在爐缸區域相鄰冷卻壁之間的“弱冷區”屬于監測區域。事實證明：一旦爐缸燒穿發生在此弱冷區，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”監測外，還需通過爐皮溫度監測系統進行“點”監測，才能實現爐缸安全狀態的監測。

爐役中后期，僅靠測溫熱電偶無法監測爐缸的溫度變化：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，測溫穩定性和準確性隨之降低，并有可能出現溫度檢測功能喪失。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根熱電偶監控高爐內襯，其中爐缸共有131根提供了溫度數據制作的“爐缸爐底侵蝕狀態監測預警軟件”。

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

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。

在此基礎上長鋼自主開發了無線高爐爐皮溫度在線監測預警系統，實現對爐缸及高爐本體的安全監控，避免惡性生產事故的發生。

3安科瑞溫度在線監測系統解決方案

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熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監控系統通過RS485總線或以太網與間隔層的設備直接進行通訊，系統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規約，安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該系統具有遙信、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，可以監控無線測溫系統的設備運行狀況，實現快速報警響應，預防嚴重故障發生。

2應用場所

適合在泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業、變配電所等電力設備的溫度監測。

3系統結構

溫度在線監測系統結構圖

4系統功能

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

1）溫度顯示：顯示配電系統內每個測溫點的實時值，也可實現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

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據。

4）實時告警：系統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。系統具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警，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，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析等。

5系統硬件配置

溫度在線監測系統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關以及站控層的測溫系統主機組成，實現變配電系統關鍵電氣部位的溫度在線監測。