Steenkool wordt op grote schaal opgeslagen in energiecentrales, cementfabrieken, staalfabrieken, cokesfabrieken, chemische fabrieken en andere industriële locaties. Veel voorkomende methoden voor de opslag van steenkool zijn onder meer open kolenwerven, halfgesloten opslagruimtes, volledig afgesloten kolenwerven, kolenbunkers en verticale kolensilo's.
Bij langdurige opslag reageert steenkool voortdurend met zuurstof, waarbij warmte vrijkomt. Wanneer de warmte niet efficiënt kan worden afgevoerd, kan de temperatuur in de steenkoolstapel geleidelijk stijgen en plaatselijke hotspots veroorzaken. Omdat dit proces vaak diep in het opgeslagen materiaal begint, is abnormale verwarming mogelijk niet zichtbaar vanaf het oppervlak.
Een betrouwbareoplossing voor temperatuurbewaking van kolenterreinenzou zich daarom moeten concentreren op het meten van de interne temperatuur van de kolenhoop in plaats van alleen afhankelijk te zijn van handmatige inspectie of meting van de oppervlaktetemperatuur.
MeerpuntsKabels voor bewaking van de kolentemperatuurkan worden geïnstalleerd in kolenhopen, bunkers en silo's om temperatuurgegevens van verschillende diepten en hoogten te verzamelen. De gemeten gegevens helpen operators abnormale temperatuurveranderingen te identificeren, potentiële warme gebieden te lokaliseren en actie te ondernemen voordat de situatie zich verder ontwikkelt.
Waarom is het monitoren van de temperatuur van kolenstapels belangrijk?
Steenkooloxidatie is een geleidelijk proces. In een vroeg stadium kan de interne temperatuur stijgen terwijl het oppervlak van de steenkoolstapel er nog steeds normaal uitziet. Handmatige inspectie, draagbare infraroodthermometers en gewone camera's detecteren mogelijk niet de hitte die zich diep in de opgeslagen steenkool ontwikkelt.
ContinuBewaking van de temperatuur van kolenstapelsbiedt een aantal belangrijke voordelen:
- Het helpt bij het identificeren van abnormale interne temperatuurveranderingen.
- Het biedt gegevens voor waarschuwingen voor spontane verbranding van steenkool.
- Het helpt operators bij het bepalen van de geschatte positie van een heet gebied.
- Het vermindert de afhankelijkheid van periodieke handmatige inspecties.
- Het ondersteunt historische temperatuuranalyse.
- Het biedt informatie voor beslissingen over ventilatie, kolendraaien, overslag of koeling.
Temperatuur is niet de enige parameter die wordt gebruikt in een compleet veiligheidssysteem voor kolenmijnen, maar het is een van de meest directe indicatoren van veranderingen in de opgeslagen steenkool.
Met een goed ontworpen temperatuurbewakingsnetwerk kunnen operators niet alleen de huidige temperatuur observeren, maar ook de snelheid en duur van de temperatuurstijging. Een punt dat in de loop van de tijd blijft toenemen, kan aandacht vereisen, zelfs als het de hoogste alarmdrempel nog niet heeft bereikt.
Beperkingen van traditionele kolentemperatuurinspectie
Handmatige inspectie kan geen continue gegevens opleveren
Handmatige temperatuurinspectie vereist dat operators geselecteerde gebieden met regelmatige tussenpozen controleren. De resultaten zijn afhankelijk van het inspectietraject, de inspectiefrequentie en de ervaring van de exploitant.
Grote afgesloten kolenwerven en diepe kolensilo's bevatten veel gebieden die niet direct bereikbaar zijn. Als gevolg hiervan kunnen handmatige inspecties onbewaakte gebieden achterlaten en geen 24-uurs temperatuurgegevens opleveren.
01
Oppervlaktetemperatuur vertegenwoordigt niet de interne temperatuur
Infraroodthermometers en thermische camera's zijn nuttig voor oppervlakte-inspectie. Een temperatuurstijging kan echter enkele meters onder het oppervlak beginnen.
Wanneer de interne steenkooltemperatuur verandert, kan de oppervlaktetemperatuur gedurende een bepaalde periode binnen een normaal bereik blijven. Oppervlaktemeting mag daarom niet worden beschouwd als een volledige vervanging van de interne monitoring van de kolentemperatuur.
02
Eénpuntssensoren bieden beperkte dekking
Een enkele temperatuursensor kan alleen de temperatuur rond zijn installatiepositie meten.
Door een groot aantal afzonderlijke sensoren te installeren, neemt de bedradings-, installatie- en onderhoudswerkzaamheden toe. Een meerpuntstemperatuurkabel kan meerdere detectiepunten langs één kabel plaatsen, waardoor temperatuurgegevens van verschillende diepten worden geleverd met minder bedrading.
03
Gewone kabels kunnen beschadigd raken door steenkoolbeweging
Het laden, lossen en bezinken van steenkool genereert trekkracht, wrijving en zijdelingse druk. Standaardkabels kunnen uitgerekt, geplet, versleten of gebroken zijn.
Voor kolenbunkers en diepe silo's moet de temperatuurkabel worden ontworpen met voldoende treksterkte, slijtvastheid, waterdichtheid en structurele bescherming.
04
Hoe werkt een kabel voor het bewaken van de kolentemperatuur?
A Bewakingskabel voor kolentemperatuur bevat meerdere temperatuursensoren die op gespecificeerde afstanden langs de kabel zijn geplaatst. Elke sensor heeft een identificeerbare positie, waardoor het monitoringsysteem kan bepalen welke kabel en welk meetpunt een abnormale temperatuur heeft gedetecteerd.
De kabel wordt verticaal of horizontaal binnen de kolenopslag aangelegd, afhankelijk van het type voorziening en het monitoringdoel.
De kabel kan worden aangesloten op:
- Een vaste temperatuurgegevensverzamelaar
- Een draagbare temperatuurlezer
- Een PLC of industrieel besturingssysteem
- Een monitoringplatform van een derde partij voor kolenmijnen
- Een temperatuurdisplay en alarmsysteem
Detemperatuur kabelzelf is verantwoordelijk voor het meten van de interne kolentemperatuur. Gegevensweergave, alarmlogica, historische gegevens en communicatie op afstand zijn afhankelijk van de aangesloten gegevensverzamelings- of bewakingsapparatuur.
Ons bedrijf levert voornamelijk temperatuurbewakingskabels voor kolenopslagtoepassingen. Andere apparaten, zoals gasdetectoren, stofdetectoren, thermische camera's en complete veiligheidsbewakingsplatforms, kunnen door de klant of systeemintegrator worden geconfigureerd volgens de projectvereisten.
Belangrijkste functies van kabels voor bewaking van de kolentemperatuur
Interne temperatuurmeting
Temperatuurkabels kunnen gebieden in de kolenhoop bereiken die niet betrouwbaar vanaf het oppervlak kunnen worden gemeten. Sensoren die op verschillende posities zijn geïnstalleerd, leveren temperatuurgegevens van meerdere diepten.
Meerpuntsbewaking
Er kunnen meerdere temperatuursensoren in één kabel worden geïntegreerd. Dit vermindert de hoeveelheid individuele bedrading en helpt bij het creëren van een driedimensionaal monitoringnetwerk voor de kolentemperatuur.
Abnormale temperatuuridentificatie
Wanneer één meetpunt een hogere temperatuur of een voortdurend stijgende trend vertoont, kunnen operators het betreffende gebied inspecteren en passende maatregelen nemen.
Positionering in hete gebieden
Elk meetpunt kan worden geïdentificeerd aan de hand van kabelnummer en sensorpositie. Dit helpt bij het bepalen van de geschatte hoogte, diepte of doorsnede van een abnormaal temperatuurpunt.
Historische temperatuuranalyse
Wanneer de temperatuurkabel is aangesloten op een compatibel data-acquisitiesysteem, kunnen temperatuurgegevens worden opgeslagen en weergegeven als trendcurven.
Historische gegevens helpen operators temperatuurveranderingen onder verschillende steenkoolsoorten, opslagperioden en bedrijfsomstandigheden te vergelijken.
Minder handmatige inspectie
Gecentraliseerde temperatuurgegevens verminderen de noodzaak van frequente handmatige metingen in stoffige of moeilijke werkomgevingen.
Kabelvereisten voor de temperatuur van de kolensilo
Kolensilo's zijn veeleisender dan gewone kolenopslagplaatsen. Tijdens het vullen en lossen kan de kabel worden blootgesteld aan sterke trekkrachten, wrijving en schokken van bewegende kolen.
Een betrouwbare kolensilo temperatuurkabelmoet de volgende kenmerken hebben.
Hoge treksterkte
De kabel moet een dragende structuur hebben, zoals versterking van staaldraad met hoge sterkte, om bestand te zijn tegen zijn eigen gewicht en de kracht die wordt gegenereerd door het opgeslagen materiaal.
Het vereiste trekvermogen moet worden geselecteerd op basis van silohoogte, kabellengte, kolenbeweging en installatiemethode.
Slijtvastheid
Kolendeeltjes wrijven voortdurend tegen het kabeloppervlak tijdens het laden en lossen. De buitenstructuur moet bestand zijn tegen slijtage, scheuren en langdurige mechanische schade.
Waterdichte en vochtbestendige constructie
Vocht, condens en reinigingswater kunnen in de kolenopslag terechtkomen. Een geschikte kabel moet een afgedichte en waterdichte structuur hebben om de interne sensoren en geleiders te beschermen.
Corrosiebestendigheid
De kabelmaterialen moeten geschikt zijn voor langdurig gebruik in kolenstof, vocht en industriële omgevingen.
Betrouwbare sensorpositionering
De positie van elke temperatuursensor moet duidelijk worden gedefinieerd. Hierdoor kan de gebruiker de locatie van een abnormaal temperatuurpunt identificeren.
Vervangbare sensorkern
Voor toepassingen waarbij onderhoud moeilijk is, kan een vervangbare sensorkern de reparatiewerkzaamheden verminderen.
Als het interne sensorelement beschadigd is, kan de temperatuurkern worden verwijderd en vervangen met behoud van de externe beschermende en dragende structuur, afhankelijk van het kabelontwerp.