IMA-W微波法高炉喷煤在线监测系统产品说明书-ZSD.doc

IMA-W型 微波法高炉喷煤在线监测系统 用 户 手 册 青岛科联环保仪器有限公司尊敬的用户，欢迎您使用本用户手册。本手册是仪表的安装、调试及使用说明，也是现场实际操作的必读手册，请用户在安装及使用本仪表之前，务必仔细阅读本手册，以便熟练操作仪表，使其发挥应有的作用。目 录一 概述二 高炉喷吹煤粉测量的意义三 工作原理四 主要性能五 喷吹煤粉浓度显示六 技术参数七 仪表的组成八 安装示意图九 系统软件操作说明一、 概述: 由青岛科联环保仪器有限公司研制、生产的IMA-W型微波法高炉喷煤在线监测系统是一项具有填补国内空白并具有国际先进技术水平的气固两相流在线监测仪器。该仪器在设计理念上有其极为独到而又合理之处，使之在炼铁高炉喷煤系统中具有很强的实用价值。该仪器历经数年不断的研发、测试、完善，现已投入批量生产并得到各相关部门的认可及业内专业人员的称赞，一致认为在炼铁高炉喷煤系统中具有很强的实用价值。IMA-W型微波法高炉喷煤在线监测系统是青岛科联环保仪器有限公司自行研制开发的应用于炼铁高炉喷煤系统中的第二代产品。本产品基于微波多谱勒原理，非接触测量方式，继承了第一代产品静电法的优点，可同时在线监测喷煤系统总管和各分支管道喷煤浓度及气固两相流的流速。经过多年连续运行结果表明：微波法高炉喷煤在线监测系统具有测量精度高、运行稳定、测量部件可靠、信号处理准确、棒状图画面直观实用，在系统运行稳定工况下，并可对总管的煤粉实时计量跟踪，以供运行参考。 二、 高炉喷吹煤粉流量测量的意义高炉持续稳定的重要前提是提高炉内气体的动力学条件。与全焦冶炼不同的是，在高炉喷煤运行工况下，炉料结构和煤气特性均受煤粉在炉内的行为及各分支管喷煤量的影响。因而，高炉喷煤操作直接影响到高炉气体运动特性的变化，尤其是在大喷吹时，这种变化还可能危及高炉的稳定顺行。高炉喷吹煤粉是一种气力输送过程，在流体力学范围内属于气固两相流动。由于流动的不均匀及工艺管道等多方面的影响，造成了瞬时流量的波动。高炉喷吹煤粉在线流量测量的意义主要有两个方面：第一、随时掌握总体喷吹煤粉水平和各喷燃器喷吹煤粉的情况，了解高炉各喷口工作状态。高炉工艺要求喷吹到高炉喷口的煤粉流股稳定，各喷口喷吹煤量均匀。从整体上来看，喷吹煤粉的多少直接影响高炉的炉温的走向，如果陡然把喷吹煤粉流量增加的很高，则可能造成燃烧不完全，恶化料柱透气性。各喷口喷出的均匀程度也是十分重要的，各个喷口间喷吹量差异过大，可能导致高炉圆周方向工作不够均匀，长期下去，将造成高炉运行失常等。若能实现对各喷口喷煤量的连续监测控制，则除了可提高煤粉燃烧率外，也为高炉操作人员提供了调节炉况的手段，一般要求所有喷口的总喷煤量的控制精度为最大喷煤量的3% ，各喷口喷煤量控制精度为最大喷煤量的5%。要做到这一点，首先必须对料流中的煤粉数量进行精确的连续监测，这样才有可能调节煤粉在各风口的喷入量。第二、显示断粉报警并且能够自动反吹堵，为控制总喷吹煤粉量和各喷口的喷吹量提供信号，总管流量信号是总体流量控制的反馈信号，支管流量是各风口均匀控制及氧、煤比优化控制的信号。三、 工作原理（1）煤粉浓度的测量原理基于微波多普勒原理。被检测的介质数量(即煤粉浓度)与反射波幅度成正比例关系。检测到的反射波幅度越高，则煤粉浓度越高。煤粉来时、经过、远离微波源的反射波频率变化可反映管道内的流体的速度变化。（2）微波多谱勒原理：传感器传送低功率微波并接收物体反射回的能量。微波反射频率与发射频率产生频差，从而在输出端产生一低频交流电压，即微波传感器检测到运动介质的数量和流速（即煤粉浓度和流速）。微波特性：非接触：非插入式安装，无需接触物体即可检测。抗干扰：可抵抗热、噪音、湿、气流、灰尘等恶劣工作环境无障碍：可以穿透非金属材料，如木头、塑料、玻璃、砖等。四、 主要性能特点：1、新式微波检测方法，检测灵敏度高，快速响应无延时2、非接触式测量方式，煤粉对传感器无磨损，传感器使用寿命长3、传感器全密闭结构，本质安全防爆型，防爆、防震、防潮、防热、防尘4、传感器抗干扰，内部有高速数据采集板，便于信号远距离传输5、可直接输出DC 4-20mA 或提供RS232、RS485接口6、安装使用方便，维护工作量小7、可有效监测高炉煤粉喷吹的均匀性、增加喷吹量，提高燃烧的安全性8、可为司炉人员提供运行参考，大大降低人工劳动强度五、 喷吹煤粉浓度显示显示输出由计算机显示器显示，总、分支管道喷吹煤粉浓度用棒状图和数字同时显示，煤粉浓度显示值为百分比（%）。 喷吹煤粉浓度在其正常运行的上下限范围内时，棒状图显示为绿色，当喷吹煤粉浓度超过上限范围，棒状图显示为蓝色以示报警。当任何一分支管道中的煤粉浓度低于设定值时，报警灯显示为红色。a) 用棒状图实时显示总管及各分支管煤粉流量的体积百分比浓度，瞬时值，显示响应时间可调。b) 可设置断粉报警值，当煤粉浓度持续低于该设定值时，该管棒状图显示红色以示堵管、断粉。c) 数据库功能：（1）、当天档案纪录：可纪录当天每一存储间隔的工况。包括：日期、时间、总管平均喷煤浓度、并可利用曲线绘出当日喷煤量变化趋势。（2）、历史档案纪录：可纪录30天的工况。利用曲线绘出当月喷煤量变化趋势。六、技术参数测量范围煤粉浓度0100% （体积比）管 径20mm219mm煤粉粒径1200m工作条件传感器工作温度标准型250C、特殊型400C传感器工作压力2.5MPa环境温度-2050C相对湿度90%电 缆40.75 RVVP接地网（点）与PLC/DCS共用接地网，接地电阻4供电电源220V 50Hz 3A，特殊供电需说明精 度测量误差总管5%、支管10%输 出开关量超标报警模拟量DC 420mA 接口方式RS232、RS485（选项）传感器型 号IMA-W-C测量方式非插入式，管道焊接防护等级IP65微波功率4mW控制柜规格10测点以下高600长500宽230（mm）11-20测点以上高810长600宽270（mm）七、仪表的组成IMA-W型微波法高炉喷煤在线监测系统主要由传感器、控制柜、上位机和系统软件组成。每支微波传感器内有数据采集板，数据采集板经运算处理得到每个煤粉管道内的煤粉浓度信号与PLC、上位机、平板电脑通讯。如图所示：八、 安装示意图测点安装示意图说明： 1：总管传感器依据管径可直接焊接2：支管传感器依据管径配制安装底座3：总管、支管的安装位置尽可能选在直管段并远离弯管处 4：总管、支管传感器及底座由我公司配套提供接线安装示意图PLC系统或工控机监测控制柜喷煤管道微波传感器41.0 RVVPPLC控制柜 RS232 4-20mA 传输线 供电220V九、 系统软件操作说明本部分详细讲解主控室人员如何使用上位机上的应用软件。图1启用进入系统主页面，主页面为现场模拟图，图1所示。页面上方菜单栏为软件提供的可选页面和功能，分别为棒图、现场、当日记录、实时曲线、历史记录、历史曲线、帮助和退出。高炉喷煤在线控制系统图2棒图页面如图2所示，显示各个喷煤支管及总管的煤粉浓度，表示为：管道内煤粉与空气的体积百分比浓度（%）。图3所有曲线对应的历史曲线页面如图3所示，以时间和数值为坐标轴绘制的对应信号的曲线图。左侧为信号所对应的颜色，信号包括各个喷煤支管及总管的煤粉浓度。当把光标移至图上某一时刻，图中将出现黄色方框来显示该时刻所有曲线所对应的数值。下方为坐标轴控制按钮，从左至右依次为左到头、左快进、左移、右移、右快进、