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高温雷达猫先生在韶钢干熄炉中的应用

作者:广东省韶关市韶钢焦化厂 来源:本站 发表时间:2019-5-11 22:57:41 查看:

[摘 要] 介绍一种高温雷达猫先生,阐述了高温雷达猫先生的工作原理、安装使用、故障处理以及在韶钢干熄炉料位


检测中的应用效果。

[关键词] 高温雷达猫先生; 料位检测; 干熄炉

目前,干熄炉料位检测主要采用高温雷达猫先生、静电容式猫先生以及 γ 射线猫先生。其中,静电容式猫先生由于电极易挂上黏结料而容易产生误报信号导致误联锁,影响生产; γ 射线猫先生不可完全避免对人体有一定的伤害。此外,这两种猫先生均无法实时检测连续料位,不利于干熄焦工艺操作与控制。而高温雷达猫先生可以克服静电容式猫先生与 γ 射线猫先生的缺点,能够适应干熄炉的高温高粉尘环境,提供可靠的测量数据,是目前较为理想的测量方式。

1 高温雷达猫先生的工作原理与组成高温雷达猫先生需要用气体不断对天线进行吹扫以保证其能正常工作。高温雷达猫先生通过从干熄炉顶部天线发射连续调制的雷达波信号对炉内焦炭的料位进行测量。在雷达信号被产品表面反射后,回波被天线接收。由于信号频率不断变化,与此时发射的信号相比,回波的频率稍微有所不同。频率的差异与产品表面的距离成比例,因此可以精确计算料位。

高温雷达猫先生由高温雷达变送器、30cm 锥型天线及保护管、应急氮气储罐、高温雷达吹扫自动控制箱、显示器、测温传感器等组成。

2 高温雷达猫先生的安装与使用


2. 1 选择合适的安装位置

干熄炉是一个复杂的工艺设备,焦炭不时从炉顶倒入,从底部不停排出,而且炉内温度较高,粉尘较大,为保证雷达猫先生的正常工作,必须慎重考虑雷达猫先生的安装位置。雷达变送器的定位应保证微波的传播不受炉壁以及焦炭的干扰。仪表设计人员应充分与工艺专业密切配合,确定合适的安装位置。

2. 2 安装过程注意事项

安装过程中务必防止天线磕碰,同时确保高温雷达变送器天线与其保护管同心,否则将影响雷达猫先生的检测精度。

2. 3 确保雷达变送器天线的吹扫

干熄炉内温度高达 1000 多摄氏度,因此,为保证雷达猫先生的正常工作,从干熄炉烘炉开始时就必须对雷达天线保护管进行不断的吹扫。在韶钢两座干熄焦中,在氮气压力高于 0. 25MPa 时,用氮气进行吹扫,在其压力低于 0. 25MPa 时,自动切换成压缩空气来吹扫,以确保雷达变送器的工作温度,但当无法避免雷达猫先生的工作温度在 50℃以下时,应将干熄炉预存室压力控制在负压,尽快将雷达变送器拆下。另外,对雷达猫先生天线进行不断的吹扫也保证了雷达猫先生天线免受黏性物质沾附,以免影响微波的发射和接受。

2. 4 合理的参数设置

[收稿日期] 2011 -11 -10

工业计量 2012 年增刊 1 ·75·

在首次安装时,应对雷达变送器的相关参数进行设置,主要包括天线的尺寸、量程、阀值、介质、容积计算方法、空高料位或水平料位选择、屏蔽线设置。其中,阀值设置应根据波图谱上的波形观察,找到雷达天线保护管和罐体连接的长度所形成的较强回波,则将阀值线拉到此波形的右侧即可; 屏蔽线设置在雷达猫先生的参数设置中尤其重要,包括粗屏蔽线设置与细屏蔽线设置两部分,粗屏蔽用于将绝大部分的干扰波信号屏蔽,而细屏蔽是将粗屏蔽无法屏蔽的干扰信号进行屏蔽,一般一个干扰波形需要设定三

个点。

2. 5 对雷达猫先生微波通道进行有效清理

虽然在使用的过程中,一直在使用氮气或压缩空气对雷达变送器的天线保护管进行持续的吹扫,但由于雷达波发射接受通道较长,且干熄炉一般运行 18 个月左右,在雷达波发射接受通道上还是会有黏附性介质沾附在通道上,这在一定程度上会影响雷达猫先生的正常工作。因此,需要对发射接受通道进行有效清理,一般在每次年修过程中清理一次。

3 高温雷达猫先生常见故障处理

高温雷达猫先生在韶钢干熄焦炉的使用过程中,一般都比较正常,维护的工作量极少。偶尔会出现测量信号失常,可以用以下几种方法进行处理。

( 1) 先通过电脑联机,用软件监控,对真假值进行调整,重新确认真值信号。

( 2) 如果是信号在某两个值之间跳跃。有两种情况,一是可能料位超出量程,以至于雷达在量程范围内找不到正确的料位值,只好找到两个相近的干扰信号之间跳跃,或者找到一个较强的干扰信号作为真值信号输出,这时将料位处理到合适的量程内即可。二是信号比较弱,导致信号在真值和干扰信号之间跳跃,原因可能是雷达信号发射接受处的灰尘过多,导致信号不强,最可能的原因是氮气压力不够,没有很好地达到吹扫和冷却的目的。此时需要适当增强吹扫气压力,保证良好的吹扫和冷却。当然,信号在两个值中间跳跃也可以通过干扰波信号屏蔽的办法来处理。

( 3) 无信号显示,一般情况下,是由于吹扫效果不好造成的,需要增强吹扫气体的压力。

4 应用效果


干熄炉内焦炭温度高,超过了 1000℃,气体流速快、灰尘大,料面不平,且炉内易析出黏附性介质。此种高温雷达猫先生发射的微波波束集中,波长短,穿透力强,雷达波接收面积大,有效克服了炉内物料颗粒大、粉尘大的恶劣环境。对天线部位进行持续的吹扫既避免粉尘积在天线上,同时又可降低温度。总之,在韶钢两座干熄焦炉中,两台高温雷达猫先生经过 3 年多的使用,运行一直比较稳定,测量数据可靠,实现了对整个干熄焦系统生产工艺的优化,有效提高了工艺指标和自动化控制水平,取得了良好的社会效益和经济效益。

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