【应用案例】无线测温技术在高炉炉壳温度检测中的应用

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0引言

2021年首钢长治钢铁有限公司（以下简称长钢）炼铁厂贯彻长钢本质化安全管理精神，各层级全力推进本质化安全管理实施，围绕围绕“无人则安、提效降险、危险隔离”的本质化安全理念，在高危环节及事故易发的高风险点位推进本质化安全改造，并持续改进，实现作业现场风险有效管控。为此炼铁厂技术人员对热成像和无线测温技术进行应用研究，取得了好的效果。

1高炉炉缸炉底隐患及对策

高炉炉缸区域相邻冷却壁之间的“弱冷区”，冷却壁水温差热负荷监测属于“面”监测，而炉缸烧穿一般情况是在某一点烧穿的，因此，在炉缸区域相邻冷却壁之间的“弱冷区”属于监测区域。事实证明：一旦炉缸烧穿发生在此弱冷区，水温差无法在及时预警。因此，除了通过冷却壁间用水温差进行“面”监测外，还需通过炉皮温度监测系统进行“点”监测，才能实现炉缸安全状态的监测。

炉役中后期，仅靠测温热电偶无法监测炉缸的温度变化：当炉缸侵蚀较为严重时（特别是炉役中后期），随着内衬温度的升高（大于800℃),测温热电偶自身的温度检测功能受高温影响，测温稳定性和准确性随之降低，并有可能出现温度检测功能丧失。在炉役中后期，随着炉缸侵蚀的不断加剧，部分测温热电偶开始损坏，导致无法监测炉缸的温度。所以引入了无线测温装置。

2九号高炉检测现状

1）利用炉缸炉底砖衬内埋设测温热电偶，共16层181根热电偶监控高炉内衬，其中炉缸共有131根提供了温度数据制作的“炉缸炉底侵蚀状态监测预警软件”。

2）利用109个测水温差的测温精*热电阻给199块冷板提供数据制作的“水温差热负荷监测预警软件”。

3）炉内安装了可以看到炉内溜槽和料面型状的热成像系统。

在此基础上长钢自主开发了无线高炉炉皮温度在线监测预警系统，实现对炉缸及高炉本体的安全监控，避免恶性生产事故的发生。

3安科瑞温度在线监测系统解决方案

1概述

电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯，系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了较大地提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能，可以监控无线测温系统的设备运行状况，实现快速报警响应，预防严重故障发生。

2应用场所

适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。

3系统结构

温度在线监测系统结构图

4系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室，可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能：

1）温度显示：显示配电系统内每个测温点的实时值，也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

2）温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。

3）运行报表：查询及打印各测温点时间的温度数据。

4）实时告警：系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警，告警方式有弹窗、语音告警等，还可以短信/APP推送告警消息，及时提醒值班人员。

5）历史事件查询：能够温度越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析等。

5系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元，通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成，实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。