[發明專利]一種紅外線測溫裝置及建立燃煤鍋爐溫度場的方法

有效

• 申請號: 201110228815.1
• 申請日: 2011-08-11
• 公開（公告）號: CN102322960A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 劉建松;趙慶恩
• 申請（專利權）人: 劉建松
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;G01J5/02
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 白毅明

技術領域

本發明涉及一種輻射式燃煤鍋爐測溫裝置，以及一種建立燃煤鍋爐溫度場的方法。

背景技術

氣體、液體（包括水－煤漿）、固體等可燃物在鍋爐內燃燒，火焰的溫度場直接體現燃燒的狀況，通過檢測鍋爐內部上下截面的火焰溫度進而建立爐內燃燒的溫度場，確定火焰燃燒是否偏離中心，爐內是否超爐膛結焦溫度，可以判斷是否對水冷壁造成高溫腐蝕，為優化燃燒調節提供依據。建立一個鍋爐內部的溫度場，為運行調整提供直接依據，必須確定如何在燃煤鍋爐上選取鍋爐內溫度的特征點、如何選取較少的溫度測點，又能真實地反應爐內的燃燒狀況。因為鍋爐的內燃燒火焰的溫度高達攝氏1500左右，鍋爐內的粉塵濃度高，爐墻內壁易掛灰結渣，爐墻上的開孔在氣流的綜合作用下易結焦堵灰，影響測量，鍋爐內燃燒的工況復雜，動力場復雜，用于測量鍋爐內溫度的開孔噴出的吹掃氣流與飛灰混合后的氣流對水冷壁造成沖刷，磨損水冷壁造成爆管。

發明內容

本發明針對現有技術不足，提出一種紅外線測溫裝置，解決了傳統方法利用紅外線方式測量燃煤鍋爐內部溫度時的光路集灰、結焦問題；

同時，本發明提出一種建立燃煤鍋爐溫度場的方法，為更精確的根據鍋爐內部溫度場來調節影響燃燒的相關量提供了參考。

本發明所采用的技術方案：

一種燃煤鍋爐紅外線測溫裝置，包括設置于裝置外殼（9）內部的光學系統（6）和光電探測及信號處理單元（7），在光學系統（6）的前端設置有與裝置外殼（9）連接并與其內部光路連通的導光管（5），導光管（5）的前端敞口，導光管的長度足以穿過爐墻及水冷壁上的開孔且伸入鍋爐內部的長度大于5mm；在所述裝置外殼（9）的外側端設有冷卻介質接口（8），所述冷卻介質接口（8）和裝置外殼內部空腔以及導光管（5）連通。

所述的燃煤鍋爐紅外線測溫裝置，在裝置外殼（9）的外部前端設有固定架（10），所述測溫裝置通過該固定架固定在燃煤鍋爐爐體外壁，導光管（5）通過爐墻及水冷壁上的開孔且伸入鍋爐內部，導光管（5）把爐內的輻射光線引導到光學系統的鏡頭上，?來自冷卻介質接口（8）的吹掃介質經過導光管直接吹進爐膛。引入測溫裝置的冷卻吹掃風通過導光管直接吹進爐膛，吹出導光管內的灰塵，保證導光管透光性良好，把鍋爐內的光線引導到低溫區，利用光線輻射測量鍋爐內部溫度。光學光電探測器、信號放大器處理器，位于測溫裝置的的后端（低溫區），導光管把鍋爐內的輻射光線傳導到光學光電探測單元、光學光電探測器把接受的光線信號轉換為電信號、輸出到信號放大器處理單元；信號放大器處理器把信號處理轉化為標準的信號進行輸出、顯示。

所述的燃煤鍋爐紅外線測溫裝置，在光學系統前，導光管（5）和裝置外殼（9）的連接處設置有擋光葉片（11），所述擋光葉片與導光管和裝置外殼（9）的連通口對應，擋光葉片鉸接安裝在導光管內裝置外殼（9）的殼體壁上，擋光葉片大于導光管和裝置外殼（9）的連通口，吹掃冷卻介質失壓時，擋光葉片依靠自身的重力或彈力構件自動關閉導光管和裝置外殼（9）的連通口，遮擋爐內光線。

所述的擋光葉片可為一片，形狀和導光管和裝置外殼（9）的連通口對應，其上端鉸接安裝在導光管內裝置外殼（9）的外壁，吹掃冷卻介質失壓時擋光葉片依靠自身的重力或彈力構件自動關閉導光管和裝置外殼（9）的連通口?；蛘?，所述擋光葉片為兩片相對，分別鉸接安裝在導光管內裝置外殼（9）的殼體壁上，在裝置外殼（9）的外壁或內壁與擋光葉片配合設有彈力構件，吹掃冷卻介質失壓時擋光葉片依靠所述彈力構件自動關閉導光管和裝置外殼（9）的連通口。

一種建立燃煤鍋爐溫度場的方法，在位于鍋爐的灰斗上沿水平面的上方垂直于鍋爐軸線的截面上設置溫度測點，在爐體上設置的布置溫度測點的截面至少為兩個，每一個布置溫度測點的截面所在的爐墻四周至少布置兩個溫度測點；相鄰的布置溫度測點的截面之間的最小距離不小于鍋爐的相鄰的兩層噴燃器中心線之間的最短距離的1/2；建立溫度場的全部溫度測點使用所述的測量燃煤鍋爐內部溫度的紅外線測溫裝置或紅外線熱像儀測量出各個點的真實溫度，依據鍋爐軸向的垂直平面的各個測點的真實溫度，建立鍋爐內部的立體溫度場。

測溫裝置正常工作、測量爐膛溫度時，導光管5穿過爐墻4及水冷壁的測量孔3伸入爐膛內部，導光管5的前端突出爐體內壁，從冷卻介質接口8的進入的吹掃風經過導光管吹進爐膛。導光管的長度足以穿過爐墻及水冷壁上的開孔且伸入鍋爐內部，導光管5把爐內的輻射光線引導到光學系統的鏡頭上。

本發明的有益積極效果：