[發明專利]空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201810563009.1
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108955550A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 楊延西;田瑞明;鄧毅;李聽團;宋念龍
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊洲

本發明公開了空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置及其測量方法，可視化測量裝置，包括設置在安裝主體上的視頻采集單元及補光機構；可視化測量方法，在使用前每個可視化測量裝置先進行標定，找到位移增量與像素增量之間的對應關系；使用時將可視化測量裝置安裝良好，通過攝像機獲取目標區域的雙線激光圖像，輸送給圖像處理器，圖像處理器將處理得到的間隙值反饋至視頻監視器，實時看到間隙大小，當間隙大小超出正常范圍時，系統自動報警提示，以便操作人員根據監視畫面及時進行弧形板位置調整；本發明能夠實時觀察間隙畫面及間隙大小信息，大大方便了操作人員對空預器弧形板與轉子側面間隙的精確調整，提高機組的運行效率，維護、更換方便。

技術領域

本發明屬于視頻監控與視覺測量技術領域，用于在平行線激光照射下的物體間隙視覺測量。具體涉及空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置及其測量方法。

背景技術

火電機組中“回轉式空氣預熱器”是大型工業鍋爐的主要輔機之一，簡稱“空預器”。空預器在工作時，由于上下受熱不均勻會產生“蘑菇狀”變形，且隨著鍋爐工作負荷的不同變形量在不斷變化，即空預器的弧形板與轉子間的間隙是一個變化量。間隙的存在將使大量的熱空氣泄露到煙道，使風機電耗增大；同時熱空氣帶走大量熱能，直接導致鍋爐的熱效率降低。因此預熱器的弧形板與轉子間隙應當盡可能小，但隨著間隙的減小，轉子運轉阻力增大，過小時將會發生轉子卡死，為了防止此類事故發生則需要熱態調節預熱器弧形板與轉子間的間隙。但由于空氣預熱器的內部溫度達到350～450℃，且含有大量的灰塵及腐蝕性物質，對傳感器的設計和安裝帶來挑戰，導致當前工程中普遍采用設計預留的方式，即冷態時技術人員根據設計預留間隙，把弧形板調整到一定位置，熱態不再調整。此方案導致經常出現由于預留間隙不足，在熱態高負荷時轉子阻力過大，導致空預器驅動過載，甚至轉子卡死。如果不僅可以進行檢測，而且可以以圖像的形式實時顯示空氣預熱器弧形板與轉子間隙，必然可以方便操作人員熱態調整弧形板到合適位置，避免轉子卡死問題，提高機組的運行安全及效率。

發明內容

本發明的目的在于提供空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置及其測量方法，解決現有技術中調節弧形板與轉子間隙不可測、不可見，單純依賴經驗，導致間隙大小不佳，甚至熱態時由于轉子受熱蘑菇狀變形導致扇形板不能下放到位，引起漏風偏大，大大降低機組工作效率，或者轉子與弧形板卡死，空預器驅動電機過載，機組跳機，嚴重影響機組安全工作效率的問題。為可靠的調整空預器弧形板位置提供可視化監測方案。

為實現上述目的本發明采用以下技術方案：

空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置，包括設置在安裝主體上的視頻采集單元及補光機構；視頻采集單元及補光機構包括安裝在設備安裝座外側的攝像機和雙線激光光源，以及安裝在設備安裝座內側的加長鏡頭和雙線激光管路及一字激光頭；攝像機與加長鏡頭對應設置連通，雙線激光光源、雙線激光管路及一字激光頭對應設置連通；雙線激光管路與加長鏡頭制作為軸心線平行的一體三孔管道結構為三通道；同時設備安裝座的外側安裝有設備保護殼，攝像機與雙線激光光源包圍在設備保護殼腔中；同時設備保護殼設置有微調頂絲和定位環分別與攝像機和雙線激光光源對應連接，微調頂絲和定位環分別用于校正攝像機與雙線激光光源的位置；設備保護殼上同時設有線纜接口，攝像機和雙線激光光源的線纜通過線纜接口與圖像處理器連接，用于給攝像機與線激光光源供電并進行通信；

安裝主體的結構包括高溫保護殼，高溫保護殼靠近外端口安裝有球閥，接近球閥的外圍圓周上設置有固定法蘭，固定法蘭用于與設備安裝座的法蘭安裝邊對口連接；高溫保護殼末端設有外螺紋，球閥與固定法蘭之間的高溫保護殼殼上有輸入壓縮氣體的吹氣口，定期從吹氣口輸入壓縮氣體用于降低加長鏡頭與雙線激光管路的溫度并進行吹灰。

優選的，加長鏡頭、雙線激光管路及一字激光頭均為耐高溫材料，能夠承受800℃的高溫。

一種空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置的拆裝方法，包括如下步驟：