Senkox HSD™ 新型气化炉表面温度监测系统
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- senkox
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- Senkox HSD™ 新型气化炉表面温度监测系统
化工、煤炭行业中往往需要许多大型高温过程反应设备，如高温化学反应釜、煤气化炉、感应电炉和锅炉等。这些高温反应设备通常都会用耐火材料做为其内壁，耐火材料的磨损、裂痕、老化以及高温火焰冲击会导致外壁保护层的过热而使外壁保护层保护性能下降，使其存在重大的安全隐患，因此对高温过程反应装置外部表面的温度监测，不仅需要对其表面的平均温度进行监测，还需要对其表面的过热点进行探测，避免过热事故的发生。
现在应用于气化炉的表面温度监控，一般有分布式点式测温系统和红外热像仪。分布式点式测温系统一般采用模拟量或者数字量点式传感器，测量较高，但是其系统连线较多，测量存在盲点，只能够通过离散的点温度去估计气化炉的表面平均温度，也不能够探测容器表面过热点；红外热像仪，能够直观地呈现表面的实时温度图像和热点位置，但是由于红外热像仪是平面成像，单台成像仪在只能够监测球型容器的一个面，不能够提供实时的360度全方位的探测， 并且其安装条件要求严格，一般要求被测对象和红外摄像头之间无遮挡，这在化工现场复杂的管线条件下是不容易做到的，因此，红外成像仪一般都用于便携式移动温度检测。
Senkox HSD™ 101-TS热点探测系统介绍
Senkox HSDTM 101-TS热点探测系统为气化炉的表面温度监测提供了很好的解决方案。它能够像红外热像仪一样，实时检测气化炉表面热点的温度，还能够探测出容器表面局部过热温差，而且系统结构简单，安装维护方便，即插即用。
一、系统介绍
Senkox HSD™101-TS热点探测系统包含以下3种主要部件
1、 Senkox HSD™线型感温传感器（A、B、C、D型）
2、 Senkox HSD™-AI-104数据采集模块
3、 Senkox HSD™-CPU主控制模块
Senkox HSD™-AI-104数据采集模块采集由Senkox HSD™线型感温传感器产生的信号，然后将信号传送到Senkox HSD™-CPU主控制模块中进行处理。处理过后的数据通过模拟输出通道（可输出4-20m A、0-5V或0-10V等）和数字通讯接口（RS485/RS232，标准Modbus/RTU协议）输出到现场报警系统或者DCS系统。这种系统结构设计使用户能够很灵活的组成现场报警系统或者连接到已有的监控系统中去。系统结构框图如图1所示：
图1：Senkox HSD™ 101系列热点探测系统系统结构
图2：Senkox HSD™ 101-TS热点探测系统（紧凑型）外型
二、系统应用
Senkox HSD™ 101-TS 热点探测系统能够提供气化炉（1）表面热点温度和（2）局部过热温差的监测，该系统广泛应用于各种高温反应容器的表面温度监控中。系统所配备的Senkox HSD™线型感温传感器耐高温，柔韧性好，能够灵活地安装在气化炉表面，对容器进行360度全表面温度监测。方便主控室的工作人员及时把握高温反应容器的状态，使其能够在热点出现的时间发现状况，采取有效处理措施避免情况的进一步恶化。
图3：Senkox HSD™ 101-TS系列热点探测系统在大型煤气化炉中的应用
Senkox HSD™ 101-TS 热点探测系统给出了气化炉表面温度的两个参数：
表面热点温度：表示线型传感器监测到的表面过热点的温度，此热点温度提供表面温度的预警。
局部过热温差：表示表面热点温度和线性传感器上积分学平均温度（即气化炉表面平均温度）之差，此局部过热温差提供了容器表面异常的预警。
局部过热温差的重要性：
气化炉都会设计有表面温度的正常工作范围。一般情况下，如果气化炉表面温度没有超过正常工作范围，我们会认为气化炉是在正常运行。因此，即使气化炉表面产生局部过热，但由于昼夜温差，内部炉温的温度变化，其表面温度并没有超过正常地工作范围，使得我们认为气化炉还是在正常运行的。但是，实际上气化炉已经出现了局部过热，如果不采取及时措施，可能就会产生安全隐患。
局部过热温差是能够发现这种异常的一个参数，局部过热温差是表面热点温度和表面平均温度的差值，这个差值不受环境温度和炉温的影响，非常清晰地反应容器表面的异常。下图4是在气化炉模型中模拟实际应用的气化炉监测曲线：
图4：气化炉模型中模拟实际应用的气化炉监测曲线
由上图4可以看出，气化炉表面温度在200℃--250℃（该气化炉的正常工作范围）变化，但是其局部过热温差为40℃左右。因此，我们可以清楚地知道该气化炉出现了局部过热，该气化炉已经出现了安全隐患，应马上进行故障预警和排查。
结语
Senkox HSD™ 101-TS热点探测系统为高温反应容器的表面温度监测提供了一个很好的解决方案，该系统结构简单，能够可靠的运行在恶劣的现场环境当中，能够提供高温反应容器的表面平均温度和表面热点的实时温度等信息，丰富的模拟输出方式和数字通讯接口使得该系统既可自成现场控制系统，也可以很方便地连接到用户已有的监控系统当中。