摘 要：在傳統(tǒng)的加熱爐運行過程中是采用火焰檢測器來判斷爐內(nèi)煤粉的燃燒情況，這種觀測不能夠準(zhǔn)確地判斷爐內(nèi)的實際燃燒情況，因此會帶來嚴(yán)重的安全隱患。文章探討并分析了一種高溫成像裝置在噴煤加熱爐中的具體的應(yīng)用，通過實際操作應(yīng)用達(dá)到了能清晰直觀的反映加熱爐實際運行狀態(tài)的效果，從而為操作人員提供了準(zhǔn)確的控制依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高溫成像裝置；噴煤加熱爐；引用

現(xiàn)有的噴煤制粉系統(tǒng)中，磨機(jī)磨煤時需要對原煤進(jìn)行加熱、干燥，加熱爐是產(chǎn)生熱風(fēng)的主要設(shè)備。由于加熱爐采用焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣在爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生熱風(fēng)加熱原煤來滿足磨煤的生產(chǎn)需要，如果操作人員對點火槍及爐內(nèi)燃燒情況判斷不清，其危險性很大，將可能帶來嚴(yán)重的生產(chǎn)和安全事故。而采用火焰檢測器檢測很難直觀和準(zhǔn)確的判斷爐內(nèi)實際的燃燒情況，這就給安全生產(chǎn)帶來很大隱患。

分析：如果能直接將加熱爐內(nèi)實時情況反饋給操作人員，由操作人員直接進(jìn)行觀察、判斷。所以需要一種能夠直接對加熱爐內(nèi)的燃燒火焰進(jìn)行時時監(jiān)控的成像裝置，并且保護(hù)攝像裝置不被高溫?fù)p壞。這樣操作人員就可以通過該裝置直接了解到加熱爐內(nèi)的火焰燃燒情況，可以使操作準(zhǔn)確性大大提升。

為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：一種加熱爐內(nèi)火焰監(jiān)控裝置，包括攝像裝置和冷卻裝置，冷卻裝置包括帶有進(jìn)氣口、出氣口的伸入套管以及包裹在伸入套管外壁上的且?guī)в羞M(jìn)水口、出水口的環(huán)狀水套，所述攝像裝置設(shè)在伸入套管內(nèi)且其攝像頭位于伸入套管一端的出氣口處。如圖1：攝像裝置加熱爐安裝結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施：加熱爐內(nèi)火焰監(jiān)控裝置，包括攝像裝置和冷卻裝置，所述冷卻裝置包括帶有進(jìn)氣口1、出氣口2的伸入套管3以及包裹在伸入套管3外壁上的且?guī)в羞M(jìn)水口4、出水口5的環(huán)狀水套6，所述攝像裝置設(shè)在伸入套管3內(nèi)且其攝像頭7位于伸入套管3一端的出氣口2處。

進(jìn)氣口1位于伸入套管3的另一端，所述環(huán)狀水套6呈帶有中心筒的柱狀結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水口4和出水口5均設(shè)于環(huán)狀水套6在進(jìn)氣口1一側(cè)的端面上。進(jìn)水口4與深入環(huán)狀水套6內(nèi)部的延伸管8相連接。在循環(huán)管3內(nèi)還設(shè)有溫度超限報警器9，在伸入套管3外壁上還設(shè)有接線盒10。

加熱爐11帶有人孔，為了能夠現(xiàn)場監(jiān)控到加熱爐11內(nèi)的火焰燃燒情況，在人孔的位置安裝了用于監(jiān)控爐內(nèi)情況的攝像裝置，攝像裝置就是較常用的監(jiān)控攝像頭，并帶有用于傳輸信號和視頻的傳輸線路，將檢測型號及視頻信號傳給監(jiān)控室的計算機(jī)和監(jiān)視器，但是考慮到加熱爐11內(nèi)的高溫會對攝像裝置造成損壞，所以設(shè)計了冷卻裝置，該冷卻裝置包括伸入套管3，在伸入套管3內(nèi)通入冷卻的氮氣，而攝像裝置便設(shè)在了伸入套管3內(nèi)，在伸入套管3的兩端分別為進(jìn)氣口1和出氣口2，攝像裝置的攝像頭7便在出氣口2處，此出氣口2也就是拍攝口，在伸入套管3的另一端帶有進(jìn)氣口1和用于接線的接線盒10，為了進(jìn)一步的增加冷卻的效果，在伸入套管3的外壁上還包裹有呈圓柱形的環(huán)狀水套6，其將伸入套管3包裹在其中心的孔內(nèi)，環(huán)狀水套6帶有進(jìn)水口4和出水口5，其位于環(huán)狀水套6的同側(cè)端面，此端面和進(jìn)氣口1在同側(cè)，為了保證環(huán)狀水套6內(nèi)的水進(jìn)行整體循環(huán)起來，進(jìn)水口4特意與深入到環(huán)狀水套6內(nèi)部的延伸管8相連接，從而通達(dá)到環(huán)狀水套6內(nèi)部，使內(nèi)部的水也參與到循環(huán)中來。

在使用的時候，將帶有環(huán)狀水套6的伸入套管3的出氣口2一側(cè)通過人孔插入到加熱爐11內(nèi)，使攝像頭7能夠通過出氣口2對爐內(nèi)的火焰進(jìn)行拍攝為宜，此時進(jìn)水口4，出水口5和進(jìn)氣口1均位于加熱爐11的外側(cè)，方便進(jìn)水和進(jìn)氣，出氣口2位于爐內(nèi)，會噴出少量的冷卻氮氣，由于空氣中大部分為氮氣、加熱爐內(nèi)為負(fù)壓，采用低壓氮氣吹掃冷卻，所以不會對爐內(nèi)的火焰燃燒產(chǎn)生較大的影響。

采用上述方案所產(chǎn)生的效果在于：該裝置帶有攝像裝置，其攝像頭設(shè)在加熱爐的人孔處，可直接對爐內(nèi)的火焰進(jìn)行監(jiān)控，非常的清晰和準(zhǔn)確，同時為了防止攝像裝置被爐內(nèi)的高溫所損壞，還配備了用于冷卻的循環(huán)管和環(huán)狀水套，伸入套管中充入的冷卻氮氣，環(huán)狀水套中加入循環(huán)的冷卻水，可保證攝像裝置不被高溫?fù)p壞。同時在攝像裝置前端增加溫度檢測傳感器，采用遠(yuǎn)程數(shù)顯儀表監(jiān)測攝像機(jī)部件附近溫度，設(shè)置有溫度超限聲響報警，并把報警點加入PLC，通過組態(tài)軟件將報警信息及信號顯示到計算機(jī)畫面上。同樣，還可以將冷卻水、冷卻氮氣壓力，通過電接點壓力表將壓力報警接入PLC，進(jìn)行低壓報警，對攝像裝置可能存在的過高溫度進(jìn)行及時的提醒。

加熱爐爐內(nèi)火焰檢測裝置，不僅避免信號檢測裝置虛擬顯示的弊端，同時也避免人為打開人孔觀察的煩瑣和不安全因素，通過爐內(nèi)成像系統(tǒng)可直觀檢測加熱爐內(nèi)火焰真實情況，確保操作準(zhǔn)確性，有效減少誤判引起的生產(chǎn)及安全事故的發(fā)生。

經(jīng)過在現(xiàn)有加熱爐爐體的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，在人孔處開孔增加水及氮氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)，安裝工業(yè)攝像裝置，同時增加攝像系統(tǒng)溫度檢測報警反饋對成像系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，實現(xiàn)對加熱爐爐內(nèi)圖像進(jìn)行成像顯示。經(jīng)實際運行觀察，圖像顯示清晰，燃燒的細(xì)節(jié)反映準(zhǔn)確。

通過改造，增加噴煤加熱爐爐內(nèi)成像系統(tǒng)，有效的解決了原有檢測裝置簡單粗放的檢測方法，清晰直觀的反映加熱爐實際運行狀態(tài)，為操作人員提供準(zhǔn)確的控制依據(jù)，保證設(shè)備準(zhǔn)確可靠、安全穩(wěn)定地運行。

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作者簡介：李長青（1974，8-），男，天津人，本科學(xué)歷，工作于新興鑄管有限公司武安工業(yè)區(qū)煉鐵部，工程師，主要從事高爐弱電系統(tǒng)維護(hù)。