一种炉体表面温度的测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种炉体表面温度的测量系统。该炉体表面温度的测量系统包括设置在待测量炉体的外表面的红外线热成像仪组件；待测量炉体包括拱顶和筒体直段；红外线热成像仪组件包括分布于拱顶的上方的第一红外线热成像仪组，和沿水平方向周向分布在筒体直段上的第二红外线热成像仪组；所述第二红外线热成像仪组包括平行设置的A层、每层B个红外线热成像仪；A为B为第二红外线热成像仪组中，每个红外线热成像仪与待测量炉体的外表面的距离为L；L与D之间满足关系式：0.5D≤L≤5D。本实用新型专利技术表面温度的测量系统结构简单，操作方便，可准确获得炉体表面的温度分布。可准确获得炉体表面的温度分布。可准确获得炉体表面的温度分布。

【技术实现步骤摘要】
一种炉体表面温度的测量系统


[0001]本技术涉及一种炉体表面温度的测量系统。

技术介绍

[0002]煤气化技术是当今煤炭等含碳物质清洁高效利用的关键技术之一，是将一次能源转化为洁净二次能源和化学产品的主要途径，该技术主要运用于合成氨、合成甲醇、炼厂制氢、高炉还原炼铁化工冶金行业和联合循环发电装置中。煤气化技术发展经历了固定床气化技术(Lurgi技术、赛鼎气化技术为代表)、流化床气化技术(HTW、Ugas技术为代表)和气流床气化技术(以Texaco、Shell、多喷嘴、HT
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L、SE技术为代表)。随着大规模能源安全、清洁、高效转化的技术需求，具有气化温度与压力高、负荷大，煤种适应范围广等特点的气流床煤气化技术成为了煤气化技术发展和工业应用的主要方向。水煤浆耐火砖衬里气化技术因工艺流程短、气化炉结构简单、热损失小、化学能转化率高等优点，在煤化工领域广泛应用，其在我国现代煤气化技术中的份额约占65％。实现对气化炉整体状态及耐火砖厚度的监控是气化炉操作的关键。
[0003]目前对气化炉的监控参数主要包括气化炉压力、气化炉内温度、气化炉表面温度。其中，气化炉压力采用氮吹法进行测量，气化炉内温度采用高温热电偶进行测量，气化炉表面温度采用表面热电偶进行测量。其中，在测量气化炉内的温度时，高温热电偶因炉内熔渣侵蚀、高温烧蚀等原因，寿命较短；另一方面由于高压环境和测量成本的限制，测量点数仅为3
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6个，测量结构不够准确。在测量气化炉的表面温度时，气化炉表面的热电偶为线状热电偶，只能测量与其接触的壁面的最高温度值，因此监控数据有限；此外，其存在一定的局限性，如：受安装精度、表面粗糙度等影响，使得测量准确性、精度存在一定的缺陷。
[0004]因此工程上急需开发一种更为耐用、受外界因素影响小、适用范围广、且测量结果准确的气化炉壁面温度监控装置。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中气化炉表面温度的测量结果不准确、受外界因素影响大、寿命短等缺陷，而提供了一种炉体表面温度的测量系统。本技术对炉体表面温度的测量系统结构简单，操作方便，可准确获得炉体表面的温度分布。
[0006]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0007]一种炉体表面温度的测量系统，其包括设置在待测量炉体的外表面的红外线热成像仪组件；
[0008]所述的待测量炉体包括拱顶和筒体直段；
[0009]所述红外线热成像仪组件包括分布于所述拱顶的上方的第一红外线热成像仪组，和沿水平方向周向分布在所述筒体直段上的第二红外线热成像仪组；
[0010]所述第二红外线热成像仪组包括平行设置的A层、每层B个红外线热成像仪；
[0011]所述A的层数为由公式计算得到的整数；
[0012]所述B的个数为由公式计算得到的整数；
[0013]其中，D为所述筒体直段的外径，H为所述筒体直段的高度，a为所述红外线热成像仪的视角；
[0014]所述第二红外线热成像仪组中，每个所述红外线热成像仪与所述待测量炉体的外表面的距离为L，所述L为每个所述红外线热成像仪至所述待测量炉体中心轴线的垂直距离减去所述待测量炉体的半径的值；
[0015]所述L与所述D之间满足关系式：0.5D≤L≤5D。
[0016]本技术中，所述待测量炉体可为本领域常规的需要测量表面温度分布的炉体，可为气化炉。所述气化炉例如为多喷嘴水煤浆气化炉。
[0017]本技术中，所述待测量炉体的壁面的材质可为金属和/或混凝土，较佳地为金属。
[0018]本技术中，所述周向分布可为本领域常规理解的含义，一般是指围绕所述待测量炉体的外围的圆周方向，即所述筒体直段的外表面的水平圆周的方向。
[0019]本技术中，所述第二红外线热成像仪组中，设置的所述A层的层数较佳地为2个以上，更佳地为2～5个，例如3个或4个。
[0020]本技术中，所述第二红外线热成像仪组中，每一所述红外线热成像仪等间距放置。所述等间距放置一般是指，在每一层中，层与层之间等间距，每一层中每一所述红外线热成像仪等间距放置。
[0021]本技术中，所述B的个数较佳地为1个以上，例如2个或3个。
[0022]本技术中，所述第二红外线热成像仪组中，设置的所述红外线热成像仪的总个数为A乘以B的数值。
[0023]本技术中，本领域技术人员知晓，根据所述A或所述B的公式计算得到的数值为非整数，一般采用四舍五入的方式取整数。
[0024]本技术中，所述L与所述D之间较佳地满足关系式：D≤L≤3D，例如L＝2D。
[0025]本技术中，本领域技术人员知晓，所述的L一般是指所述第二红外线热成像仪组中，每一所述红外线热成像仪与所述筒体直段之间的最短直线距离。
[0026]本技术中，所述拱顶的上方的红外热成像仪与所述拱顶最高点之间的距离较佳地为所述L。
[0027]本技术中，所述拱顶的上方，所述红外线热成像仪的个数可为1～3个，例如2个。
[0028]本技术中，所述拱顶的上方的位置一般考虑大曲面对测量精度的影响设置所述红外线热成像仪的位置。
[0029]例如，当所述拱顶的上方的所述红外线热成像仪的个数为1个时，所述拱顶的上方较佳地是指拱顶中心轴向所对应的上方。
[0030]例如，当所述拱顶的上方的所述红外线热成像仪的个数为2个时，所述红外线热成像仪较佳地均布于所述拱顶的上方。
[0031]本技术中，所述红外线热成像仪的视角可为本领域常规理解的含义，一般是指所述红外线热成像仪上传感器的表面与镜头中心的夹角。
[0032]本技术中，所述的视角a较佳地为20～84
°
，例如30
°
、50
°
或60
°
。所述的视角一般通过红外线热成像仪中镜头和传感器的距离实现改变。
[0033]本技术中，所述炉体表面温度的测量系统较佳地还包括数据处理模块、数据传输模块和数据成像模块，所述数据传输模块用于将所述数据处理模块所获得的所述待测量炉体的表面温度分布传输至所述数据成像模块。
[0034]其中，所述数据处理模块包括数据视场校正模块、红外辐射强度与温度数据转换模块，其用于校正所述炉体表面温度的测量系统测量得到的温度分布。较佳地，所述校正的方法为按分辨率和空间尺寸校正。
[0035]其中，所述数据传输模块较佳地为电缆。
[0036]其中，所述数据成像模块较佳地包括DSC系统。所述数据成像模块用于显示所述数据处理模块中获得的实时温度分布。
[0037]本技术通过在所述待测量炉体的拱顶的上方、筒体直段的周向分布特定个数和位置的红外线热成像仪，实现对投影视场区炉体表面温度分布的测量。本技术中，每一所述红外线热成像仪获得的面温度分布，按分辨率和空间尺寸进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炉体表面温度的测量系统，其特征在于，其包括设置在待测量炉体的外表面的红外线热成像仪组件；所述的待测量炉体包括拱顶和筒体直段；所述红外线热成像仪组件包括分布于所述拱顶的上方的第一红外线热成像仪组，和沿水平方向周向分布在所述筒体直段上的第二红外线热成像仪组；所述第二红外线热成像仪组包括平行设置的A层、每层B个红外线热成像仪；所述A层的层数为由公式计算得到的整数；所述B的个数为由公式计算得到的整数；其中，D为所述筒体直段的外径，H为所述筒体直段的高度，a为所述红外线热成像仪的视角；所述第二红外线热成像仪组中，每个所述红外线热成像仪与所述待测量炉体的外表面的距离为L，所述L为每个所述红外线热成像仪至所述待测量炉体中心轴线的垂直距离减去所述待测量炉体的半径的值；所述L与所述D之间满足关系式：0.5D≤L≤5D。2.如权利要求1所述的炉体表面温度的测量系统，其特征在于，所述待测量炉体为气化炉；所述待测量炉体的壁面的材质为金属和/或混凝土。3.如权利要求1所述的炉体表面温度的测量系统，其特征在于，所述A层的层数为2层以上；所述第二红外线热成像仪组中，每一所述红外线热成像仪等间距放置。4.如权利要求1所述的炉体表面温度的测量系统，其特征在于，所述B的个数为1个以上。5.如权利要求1所述的炉体表面温度的测量系统，其特征在于，所述a为20～84
°
，所述a是指所述红外线热成像仪上传感器的表面与镜头中心的夹角；所述第二红外线热成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建良，陈央，刘海峰，张永伟，梁钦锋，蒋自平，代正华，章瑞林，陆海峰，费名俭，于广锁，王野，郭庆华，屠宏斌，龚小虎，王亦飞，王辅臣，陈雪莉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：