氣化爐可視化火檢系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于氣化爐安全技術領域，特別涉及一種氣化爐可視化火檢系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]氣化爐燃燒器火焰具有較強的發(fā)光率，能發(fā)射出幾乎連續(xù)的發(fā)光光譜，其放射源多為燃燒過程中產(chǎn)生的高溫碳微粒子群及粉煤粒子群等，其光譜主要分布于可見光和紅外波段。目前，為了監(jiān)測氣化爐的點火狀態(tài)以及爐內(nèi)燃燒工況，現(xiàn)通常采用特制的、耐高溫的火檢探頭監(jiān)測爐內(nèi)工況，只能通過開關量判斷有火無火，通過模擬量判斷火焰燃燒強度，無法直觀觀察到氣化爐內(nèi)部火焰燃燒的實際工況，而且，在氣化爐烘爐過程中，常出現(xiàn)誤報，導致在烘爐過程中經(jīng)常遇到氣化爐熄火情況的發(fā)生，從而影響安全生產(chǎn)，直接威脅氣化部分高負荷、長周期穩(wěn)定運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的首要目的在于提供一種氣化爐可視化火檢系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)爐內(nèi)火焰準確、可靠的檢測。
[0004]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案為:一種氣化爐可視化火檢系統(tǒng)，包括布置在爐體上的檢測探頭，檢測探頭用于獲取爐內(nèi)圖像或視頻信息并通過電纜輸出至數(shù)采控制箱，數(shù)采控制箱將接收到的圖像或視頻信息進行模數(shù)轉換，并通過電纜或光纜輸出至服務器，服務器對接收到的信息進行處理得到火焰溫度場分布及視頻圖像并顯示。
[0005]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明存在以下技術效果:通過設置檢測探頭，檢測探頭直接獲取爐內(nèi)圖像或視頻信息然后輸出至服務器上進行顯示，可以方便、直觀的看到爐內(nèi)的燃燒工況，另外，服務器對圖像或視頻信息進行處理得到的火焰溫度場分布圖像，能夠量化地得知爐內(nèi)火焰燃燒強度。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種氣化爐可視化火檢系統(tǒng)的控制方法，能夠實現(xiàn)爐內(nèi)火焰準確、可靠的檢測。
[0007]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案為:一種如權利要求1所述的氣化爐可視化火檢系統(tǒng)的控制方法，所述的服務器對接收到的圖像或視頻信息按如下步驟進行處理:(A)溫度標定，紅外攝像儀對已知溫度的黑體進行圖像采集，從而得到該溫度點對應的R、G、B分量強度；(B)紅外攝像儀采集爐內(nèi)圖像或視頻信息后輸出至服務器；(C)若服務器接收到的是視頻信息，將視頻信息轉化成圖像信息后進入步驟D，若服務器接收到的是圖像信息，直接進入步驟D;(D)服務器將圖像信息進行數(shù)字化處理，得到圖像各點對應的R、G、B分量；
(E)根據(jù)步驟A溫度標定的結果以及步驟D的R、G、B分量得到火焰溫度場分布及視頻圖像。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明存在以下技術效果:通過溫度標定獲取各溫度點所對應的R、G、B分量強度，然后可以直接根據(jù)采集到的圖像的R、G、B分量強度反演出圖像各點的溫度，該處理方法簡單、迅速，能夠實時的輸出圖像所對應的火焰溫度場分布及視頻圖像。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0010]圖2是檢測探頭的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合圖1至圖2，對本發(fā)明做進一步詳細敘述。
[0012]參閱圖1，一種氣化爐可視化火檢系統(tǒng)，包括布置在爐體上的檢測探頭10，檢測探頭10用于獲取爐內(nèi)圖像或視頻信息并通過電纜20輸出至數(shù)采控制箱30，數(shù)采控制箱30將接收到的圖像或視頻信息進行模數(shù)轉換，并通過電纜20或光纜40輸出至服務器50，服務器50對接收到的信息進行處理得到火焰溫度場分布及視頻圖像并顯示。通過設置檢測探頭10，直接獲取氣化爐內(nèi)的圖像或視頻信息，通過服務器對圖像或視頻信息處理得到火焰溫度場分布及視頻圖像，這樣既能直觀的看到爐內(nèi)工況，又能對爐內(nèi)的溫度準確地監(jiān)控。設置數(shù)采控制箱30，是用于將采集到視頻信息進行模數(shù)轉換，方便服務器進行處理?？紤]到氣化爐現(xiàn)場環(huán)境不佳，對于數(shù)采控制箱30輸出的信息，通過電纜或光纜進行傳輸，有效保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性、可靠性。
[0013]參閱圖2，優(yōu)選地，所述的檢測探頭10包括殼體11，殼體11內(nèi)設置有耐高壓的視鏡12將殼體11內(nèi)腔分成第一、二腔室13、14，殼體11鄰近第一腔室13的一端設置有第一法蘭15用于連接氣化爐，第二腔室14中容納有防爆、耐高溫的紅外攝像儀16，紅外攝像儀16通過視鏡12、第一腔室13采集爐內(nèi)視頻信息。紅外攝像儀16設置在殼體11中，可以有效地實現(xiàn)保護，同時，視鏡12的設置，避免氣化爐內(nèi)的惡劣工況對紅外攝像儀16造成影響和損壞。
[0014]優(yōu)選地，所述的第二腔室14通過氮氣氣管141連接氮氣氣源，氮氣氣源通過氮氣氣管141向第二腔室14內(nèi)充入氮氣使得第二腔室14內(nèi)的氣壓高于第一腔室13的氣壓。通過向第二腔室14內(nèi)通入氮氣，可以保證第二腔室14內(nèi)維持一個高壓狀態(tài)，這樣，即使視鏡12出現(xiàn)故障的時候，氣化爐內(nèi)的高溫、含雜質(zhì)的氣體也不會進入到第二腔室14中損壞紅外攝像儀16。
[0015]氣化爐在工作中，都需要向爐內(nèi)通入燃料氣、C02，為了避免在氣化爐的爐壁上開設多個孔洞，這里將燃料氣、C02通過檢測探頭10通入到爐體內(nèi)。故本實施例中，所述第一腔室13的周壁上設置有第二、三法蘭17、18，第二法蘭17位于第一、三法蘭15、18之間，第二法蘭17連接燃料氣氣管，第三法蘭18連接C02氣管。另外，為了方便設備的檢修，介于第二、三法蘭17、18之間的第一腔室13氣流通路上設置有球閥19用于與爐膛隔離，當設備需要檢修時，先關閉球閥19，再關閉氮氣入口閥門、再打開腔體14泄壓閥泄壓后再打開殼體11對設備進行檢修、維護。
[0016]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的氮氣氣管141上設置有壓力傳感器142用于采集第二腔室14內(nèi)的氣壓，第二腔室14內(nèi)設置有溫度傳感器143用于采集第二腔室14內(nèi)的溫度;數(shù)采控制箱30接收壓力傳感器142、溫度傳感器143輸出的信息并與設定的閾值進行比較，當超出設定的閾值時數(shù)采控制箱30輸出報警信號至服務器50。設置壓力傳感器142以及溫度傳感器143，是為了實時監(jiān)測紅外攝像儀16的工作環(huán)境，如果第二腔室14內(nèi)的氣壓、溫度發(fā)生了改變，紅外攝像儀16可能已經(jīng)損壞，其輸出的數(shù)據(jù)就不夠準確，直接影響到后續(xù)的處理。
[0017]優(yōu)選地，所述的服務器50與DCS60相連用于輸出火焰燃燒強度信號和火焰熄滅報警信號，DCS 60即分布式控制系統(tǒng)。氣化爐的整個是由DCS 60進行控制的，為了方便控制，這里將火焰燃燒強度信號和火焰熄滅報警信號輸出至DCS 60，由DCS 60根據(jù)這些信號進行其他的控制功能。服務器可以直接根據(jù)火焰溫度場分布及視頻圖像處理得到火焰燃燒強度信號和火焰媳滅報警信號。
[0018]對于