[實用新型]一種水泥回轉窯溫度場在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201320749686.5
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN203719793U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 陳東林;張欣禹;張昊;劉富剛;張永謀
• 申請（專利權）人: 北京漢能清源科技有限公司
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 紀元

技術領域

本實用新型屬于水泥回轉窯溫度控制領域，更具體地，涉及一種水泥回轉窯溫度場在線檢測裝置。

背景技術

水泥回轉窯中的溫度場分布對于回轉窯的燃燒效率及熱力型NOx的污染物排放具有極為重要的意義。在保證水泥熟料質量的前提下，基于溫度場可控的燃燒調整技術一直是制約國內外水泥行業發展的關鍵技術。

在中國實用新型專利說明書CN95216824中公布了一種水泥回轉窯連續測溫的方法。該方法主要采用接觸式的高溫熱電偶，測量回轉窯內某一位置點的溫度。在中國實用新型專利說明書CN201945392U中公布了一種水泥回轉窯無線接收熱電偶的方法。該方法采用無線接收器連接熱電偶，實時顯示回轉窯內某一位置的溫度。

在這兩種水泥回轉窯測溫裝置中，由于沒有考慮到水泥回轉窯工藝的特殊性，即回轉窯內氣固介質中存在高Ca基固相和高CO₂氣相，利用其總輻射特性計算溫度，造成了回轉窯溫度場測量精確度低。

實用新型內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種水泥回轉窯溫度測定方法及溫度場在線檢測方法及裝置，其目的在于精確在線測量爐內火焰溫度場，由此解決現有水泥回轉窯內火焰溫度的在線場測量方法無法精確測量爐內高Ca基固相和高CO₂氣相溫度的技術問題。

為實現上述目的，按照本實用新型的一個方面，提供了一種水泥回轉窯溫度場在線檢測裝置，包括：CCD傳感器1、氣固組分檢驗裝置2、處理器3和顯示器4；其中：

CCD傳感器，CCD傳感器，設置在原有工業電視位置，通過電纜與處理器相連，其輸出端連接處理器輸入端，用于采集CCD靶面圖像信號并傳遞給處理器；

氣固組分檢驗裝置，設置在水泥回轉窯尾氣釋放處，通過電纜與處理器相連，其輸出端連接處理器輸入端用于檢驗水泥回轉窯尾氣內各組分的摩爾容積份額，并將采集的數據傳遞給處理器；

處理器，通過電纜與CCD傳感器、氣固組分檢驗裝置和顯示器相連，其輸入端連接CCD傳感器輸出端和氣固組分檢驗裝置輸出端，其輸出端連接顯示器輸入端，用于接收CCD傳感器采集的CCD靶面圖像和氣固組分檢驗裝置采集的各組分的摩爾容積份額，并將CCD靶面圖像首先轉換為多光譜R、G、B單色灰度信號，然后標定CCD靶面單色光輻射強度，獲得CCD靶面的溫度場數據，并轉換為可視化圖像輸出給顯示器；

顯示器，通過電纜與處理器連接，其輸入端與處理器輸出端相連，顯示偽彩色云圖。

優選地，所述溫度場在線檢測裝置，其處理器存儲有R、G、B三色代表性波長下的標定系數和氣固吸收系數修正系數與溫度映射關系表。

優選地，所述溫度場在線檢測裝置，其CCD傳感器包括高溫鏡頭、傳像光路或者傳像光纖、彩色CCD、彩色圖像處理器件和工業控制計算機，在水泥回轉窯光輻射的光路上依次設置高溫鏡頭、傳像光路或者傳像光纖以及彩色CCD，彩色CCD與圖像處理器件電連接，工業控制計算機與彩色圖像處理器件電連接。

優選地，所述溫度場在線檢測裝置，其所述彩色CCD為可見光CCD或紅外CCD。

優選地，所述溫度場在線檢測裝置，其氣固組分檢驗裝置，包括Ca基彌散介質濃度傳感器以及各氣體組分濃度傳感器。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，由于對水泥回轉窯內氣固兩相輻射特性進行修正,取得下列有益效果：

（1）由于考慮到了高Ca基固相和高CO₂氣相的輻射特性，對水泥回轉窯內氣固兩相的特殊環境中的各組分，能更精確的獲得水泥回轉窯內某一點的溫度，溫度測量相對誤差小于1%。

（2）按照本實用新型提供的水泥回轉窯溫度場在線檢測裝置，由于對水泥回轉窯內每一點的溫度能精確測定，因此能對溫度場進行全局解析和測量。

（3）按照本實用新型的溫度在線檢測裝置具有回轉窯內溫度場全局解析和測量的優點。將其作為回轉窯測溫系統時，回轉窯的燃燒調整更具備針對性，幾乎不會出現燒成帶物料超溫和燃燒工況惡化現象，減少因溫度過高造成的熱力型NO_x排放。因此，該裝置對于提高水泥熟料的質量和燃燒過程的節能環保具有重要的意義和價值。

（4）本方法采用的設備簡單，適用范圍廣，測量設備既可為紅外CCD成像也可為可見CCD成像，對于現有的水泥回轉窯可方便的安裝。

附圖說明

圖1是水泥回轉窯溫度場在線檢測裝置示意圖。