沸騰爐料面在線監(jiān)控系統(tǒng)

項(xiàng)目背景

硫酸沸騰爐作為制酸工藝流程中至關(guān)重要的設(shè)備之一，在生產(chǎn)二氧化硫氣體的過程中，會(huì)在底部向燃燒室鼓入大量助燃空氣，在硫鐵礦粉從進(jìn)料口倒入時(shí)會(huì)在第二倒錐形區(qū)產(chǎn)生大量粉塵，導(dǎo)致無法通過肉眼觀測沸騰層新加入原料的燃燒情況。為實(shí)現(xiàn)沸騰爐內(nèi)沸騰層處硫鐵礦粉末沸騰燃燒狀態(tài)可見，我們公司將建設(shè)一套爐內(nèi)紅外監(jiān)控系統(tǒng)，將高溫紅外熱成像儀伸進(jìn)爐內(nèi)實(shí)時(shí)探測沸騰層，通過高溫網(wǎng)線和光纖的把設(shè)備檢測到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至后端系統(tǒng)進(jìn)行成像顯示，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)硫鐵礦粉末燃燒狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與判定，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也可減小能源的損耗，為工廠走向智能化發(fā)展邁出關(guān)鍵一步。

系統(tǒng)概述

沸騰爐爐內(nèi)在線監(jiān)控系統(tǒng)基于紅外熱成像原理，因爐內(nèi)高塵、高溫的特性，設(shè)備采用進(jìn)口非制冷型焦平面紅外探測器，通過公司自主研發(fā)DDE算法，可消除部分粉塵的干擾，以此保障成像畫面的清晰度以及探測器的穩(wěn)定性。護(hù)罩前窗采用定制耐高溫碳膜鍺片，可承受1800℃以上的高溫侵蝕，同時(shí)有效防止粉塵內(nèi)的顆粒物對(duì)鏡片外表的劃傷。鏡頭刮掃裝置用于對(duì)鏡頭前的灰塵進(jìn)行清理，以免灰塵堆積影響畫面清晰度。高溫電動(dòng)隔離裝置、自動(dòng)進(jìn)入/退出裝置、溫度傳感器和壓力傳感器作為安全裝置，在出現(xiàn)護(hù)罩內(nèi)部溫度過高或者壓力過大時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)功能，及時(shí)將設(shè)備退出，避免造成設(shè)備損壞。同時(shí)可手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)出，在需要進(jìn)行紅外熱成像儀和高溫鏡頭維護(hù)和更換工作時(shí)，沸騰爐無需停工，在不影響正常生產(chǎn)的情況下完成更換、維護(hù)工作，解決后期維護(hù)難的問題。設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸圖像信息，現(xiàn)場需使用高溫網(wǎng)線連接光電交換機(jī)，通過光纖傳輸至主控室內(nèi)。

系統(tǒng)功能

沸騰爐料面紅外監(jiān)控設(shè)備前窗采用高溫耐磨鍺片、高溫鏡頭和特制耐高溫防護(hù)罩，后端平臺(tái)使用定制化服務(wù)軟件，實(shí)現(xiàn)在極端環(huán)境對(duì)沸騰層硫鐵礦粉燃燒狀態(tài)的有效觀測。

系統(tǒng)特點(diǎn)

1）?先進(jìn)的探測器技術(shù)

紅外探測器為熱像儀中的核心器件，其性能、可靠性以及可維護(hù)性為整個(gè)熱像儀系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分。采用法國進(jìn)口ULIS 384*288、17μm 非制冷焦平面探測器，該探測器性能成熟、穩(wěn)定性高，已被廣泛應(yīng)用于冶金、煤礦、電力等工業(yè)場景。

2）?全實(shí)時(shí)成像

熱像儀輸出圖像場頻最高可達(dá) 50 幀/秒，畫面實(shí)時(shí)播放無拖尾、無跳幀，保證能在有效探測距離內(nèi)，清晰分辨物體輪廓、外型特征，滿足狀態(tài)分析的要求。

3）數(shù)字圖像增強(qiáng)（?DDE ）

系統(tǒng)采用紅外數(shù)字圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)（DDE）技術(shù)，用高速處理器先對(duì)原始目標(biāo)信息進(jìn)行分析，提取出有用灰度信息分布和無用灰度信息分布，然后大比例壓縮無用信息灰度，小比例壓縮甚至拉伸有用信息灰度，得到接近實(shí)際層次豐富的圖像。

4）智能均勻性校正技術(shù)

熱像儀非均勻校正是影響圖像性能的主要問題，我公司采用智能均勻性校正技術(shù)，不但能達(dá)到良好的效果，同時(shí)，大大的減少熱像儀校正次數(shù)，減輕校正結(jié)構(gòu)的疲勞程度，有效地提高了熱像儀長時(shí)間工作的可靠性

5）全面的可靠性保證

除了通過獨(dú)特的鏡頭設(shè)計(jì)及控制算法、智能均勻性校正技術(shù)來提高系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性。同時(shí)，設(shè)計(jì)了電源保護(hù)、高溫保護(hù)等電路系統(tǒng)，有效地提高了熱像儀的電氣可靠性。溫度健康診斷系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)、監(jiān)控中心顯示系統(tǒng)等構(gòu)成。以紅外測溫系統(tǒng)為主導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和管理；同時(shí)能夠?qū)D像監(jiān)控、分析與自動(dòng)報(bào)警相匹配，并通過數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)采集、分析、高溫點(diǎn)定位、自動(dòng)報(bào)警等功能。

高溫專用紅外熱像儀：

紅外熱像儀外觀

 

• 感應(yīng)波長：8μm～14μm
• 分辨率：384*288
• 最大幀頻：50Hz
• 探測器類型：非制冷焦平面。
• 工作溫度：-10℃-+60℃
• 測溫范圍：120℃-1200℃
• 視場角：水平視角≧90°，垂直視角≧68°
• 數(shù)據(jù)接口：以太網(wǎng)，具備IP67的防護(hù)能力
• 現(xiàn)場冷卻氣體
• 冷卻介質(zhì)：連續(xù)的工業(yè),需設(shè)備自帶穩(wěn)壓氣罐與過濾裝置
• 介質(zhì)壓力：4Mpa≤壓力≤0.9Mpa
• 介質(zhì)溫度：≤48℃(夏季)
• 現(xiàn)場冷卻水源
• 冷卻介質(zhì)：可提供工業(yè)軟水或凈水。
• 介質(zhì)壓力：2Mpa≤壓力≤0.6Mpa
• 介質(zhì)溫度：≤48℃
• 供電電源
• 供電電壓：AC 220V±5% ?50Hz

后端監(jiān)控平臺(tái)軟件

軟件主界面具備實(shí)時(shí)預(yù)覽功能，同時(shí)包括熱像儀外殼溫度、冷卻水壓力、氮?dú)鈮毫?、鏡頭溫度等數(shù)據(jù)，并且可通過對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值設(shè)定。當(dāng)系統(tǒng)檢測到其中一項(xiàng)數(shù)據(jù)超過設(shè)定預(yù)警值時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生告警信號(hào)，通知現(xiàn)場技術(shù)人員，與此同時(shí)自動(dòng)退出裝置將紅外熱像儀和鏡頭進(jìn)行回退操作，避免設(shè)備損壞。