[實(shí)用新型]一種水泥回轉(zhuǎn)窯爐測(cè)溫系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320390730.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN203323890U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉富剛;張昊;張永謀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京漢能清源科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/12
• 分類號(hào): G01J5/12;G05B19/042
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)窯爐爐內(nèi)高溫的測(cè)溫系統(tǒng)，尤其是一種水泥回轉(zhuǎn)窯爐測(cè)溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前在新型干法水泥生產(chǎn)中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒情況已變得日益重要。這是因?yàn)樗嗷剞D(zhuǎn)窯內(nèi)的煅燒情況直接關(guān)系到水泥熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量、原燃料消耗和成本。過高煅燒溫度和過大的熱振蕩不僅燃料消耗很大，甚至有可能對(duì)窯襯造成損害，嚴(yán)重時(shí)將傷及窯胴體。煅燒溫度過低會(huì)嚴(yán)重影響水泥熟料的質(zhì)量。

水泥回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)煅燒情況通常是監(jiān)測(cè)胴體表面溫度、檢測(cè)窯頭內(nèi)火焰溫度及觀察窯內(nèi)火焰和熟料的狀態(tài)等手段來方面了解水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒的信息。目前國內(nèi)大多新型干法窯都配備了窯胴體表面溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、窯頭火焰電視監(jiān)視系統(tǒng)和比色高溫計(jì)。由于這些設(shè)備都只能反映水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒過程中在不同階段的局部信息，而這些設(shè)備又大多處于相互獨(dú)立的工作平臺(tái)，不利于操作人員對(duì)整個(gè)煅燒過程信息作整體的了解和判斷。　　

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯爐爐內(nèi)溫度高，窯體旋轉(zhuǎn)，不易布線，測(cè)量困難等特點(diǎn)，特別研制出一種適合對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯爐爐內(nèi)溫度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量裝置，具體通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種水泥回轉(zhuǎn)窯爐測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于：包括若干支CCD高溫火焰探測(cè)器1和后臺(tái)計(jì)算機(jī)3，所述CCD高溫火焰探測(cè)器1通過光纖或電纜與后臺(tái)計(jì)算機(jī)3連接；所述CCD高溫火焰探測(cè)器1全部布置在窯頭蓋圓周側(cè)壁上，并把鏡管深入爐堂與爐壁平齊。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括視頻分割器和視頻采集卡2，所述視頻分割器和視頻采集卡2設(shè)置在CCD高溫火焰探測(cè)器1和后臺(tái)計(jì)算機(jī)3之間，通過邏輯電路連接，將CCD高溫火焰探測(cè)器1采集到的多幅火焰輻射圖像合成一幅圖像后傳輸?shù)胶笈_(tái)計(jì)算機(jī)3。

進(jìn)一步的，所述CCD高溫火焰探測(cè)器1至少3支，并均勻分布在窯頭蓋圓周側(cè)壁上。

本實(shí)用新型的有益效果在于：1）能夠更精確的顯示爐內(nèi)溫度，為工業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)；2）便于對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯爐以及整個(gè)水泥生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為CCD高溫火焰探測(cè)器分布示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括若干支CCD高溫火焰探測(cè)器1和后臺(tái)計(jì)算機(jī)3，所述CCD高溫火焰探測(cè)器1通過光纖或電纜與后臺(tái)計(jì)算機(jī)3連接。所述CCD高溫火焰探測(cè)器1全部布置在窯頭蓋圓周側(cè)壁上，并把鏡管深入爐堂與爐壁平齊。

本系統(tǒng)還包括視頻分割器和視頻采集卡2，如圖1，所述視頻分割器和視頻采集卡2設(shè)置在CCD高溫火焰探測(cè)器1和后臺(tái)計(jì)算機(jī)3之間，通過邏輯電路連接，將CCD高溫火焰探測(cè)器1采集到的多幅火焰輻射圖像合成一幅圖像后傳輸?shù)胶笈_(tái)計(jì)算機(jī)3。

作為優(yōu)選方案，本實(shí)用新型采用3支CCD高溫火焰探測(cè)器，如圖2所示，將3支CCD高溫火焰探測(cè)器1均勻布置在窯頭蓋的側(cè)壁上，每支探測(cè)器的探測(cè)范圍為80°，確保能從不同角度全面覆蓋爐內(nèi)畫面。通過CCD高溫火焰探測(cè)器1利用熱輻射將十幾米長的火焰完全呈現(xiàn)，獲知爐內(nèi)的溫度場(chǎng)分布，然后將采集到的視頻和圖像信號(hào)通過光纖或電纜傳輸?shù)胶笈_(tái)計(jì)算機(jī)33處，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

本系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，采用專用重建算法軟件實(shí)時(shí)計(jì)算出爐膛三維溫度場(chǎng)，動(dòng)態(tài)顯示爐內(nèi)三位溫度分布情況，并進(jìn)一步給出爐膛管壁面非均勻輻射熱流分布、容積熱負(fù)荷分布，通過分析診斷，提供火嘴燃料量和風(fēng)量優(yōu)化調(diào)整等指導(dǎo)信息，便于爐膛監(jiān)控人員更好的進(jìn)行燃燒分析診斷、燃燒器調(diào)整、爐內(nèi)溫度分布控制等。具體是將三維爐膛系統(tǒng)視為一個(gè)由灰色固體壁面及所包圍的灰色介質(zhì)構(gòu)成的灰色系統(tǒng)；采用網(wǎng)格劃分，將空間區(qū)域分為M個(gè)單元，壁面區(qū)域分為N個(gè)單元；共計(jì)I個(gè)單元。用CCD獲取爐內(nèi)輻射信息，每個(gè)CCD靶面J個(gè)象素單元；CCD安放在爐壁，要求其視場(chǎng)角盡可能的覆蓋爐膛區(qū)域。

輻射成像模型建立了火焰輻射圖像與爐內(nèi)三維溫度分布之間的定量關(guān)系；再確立輻射成像新模型建立了火焰二維溫度圖像與爐內(nèi)三維溫度分布之間的定量關(guān)系，參考點(diǎn)溫度用基于彩色圖像R、G、B三基色的比色法計(jì)算；最后利用眾多計(jì)算公式與數(shù)據(jù)分析計(jì)算得出爐膛內(nèi)燃燒溫度場(chǎng)。

上述技術(shù)方案的內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例所作的公開，并不能用來限定本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。任何熟習(xí)本技術(shù)領(lǐng)域者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，所作的各種變化或等同替換，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。