一种全炉膛火焰监控系统的制作方法

本实用新型涉及电子、机械、光学领域，特别是一种全炉膛火焰监控系统。

背景技术：

在燃煤、燃油、燃气锅炉中，通常需要对锅炉的燃烧前、燃烧中、燃烧后的状况进行实时监控。现有技术中，是将其监视器直接安装在炉壁上，监视炉膛内的燃烧状态，在锅炉的防火门开关和运行过程中容易产生火花，从而给生产带来安全隐患。而且在监控时，常常出现监视器常常出现各种问题，不能够实时发现和检修，给生产带来极大的不便，影响生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供一种全炉膛火焰监控系统，实施全方位检测炉膛火焰的状况，以及能够实时监控炉膛的环境状况，以及确保检测监控时系统的安全。

本实用新型的技术方案是：一种全炉膛火焰监控系统，包括

一支架，安装于炉墙的防火门处；

一传动装置，安装于所述支架上；

一输像系统，安装于所述传动装置，用于采集及传输炉膛内的实时信息；

一控制系统，连接于所述传动系统、输像系统；

其中，所述输像系统包括

一光学成像系统，通过所述传动装置进出炉膛；

用于采集和传输点火初期炉膛内燃烧器工作的实时信息；以及

用于采集和传输正常燃烧时炉膛内火球燃烧的实时信息；

一摄像系统，通过所述传动装置进出炉膛：

用于接收所述光学成像系统传输至的实时信息；以及

用于转换实时信息为图像和/或视频信号；以及

用于传输图像和/或视频信号；

一楔镜，置于所述光学成像系统与所述摄像系统之间，用于改变光路的中心位置；

所述控制系统用于控制所述输像系统以及摄像系统；以及

用于处理所述摄像系统传输至的图像和/或视频信号。

所述控制系统包括

一监视器，用于显示控制系统处理后的各种信息；

一集控室远端控制器，用于在异常环境状态下，发出警报；以及

用于实时控制式光学成像系统进出炉膛；以及

用于自动检测监视器的故障；以及

用于控制摄像系统的电子快门，适时调整图像和/或视频效果；以及

用于连接DCS接口。

所述控制系统还包括

一现场控制箱，用于适时控制摄像系统进出炉膛。

所述传动装置为齿条式传动器。

所述全炉膛火焰监控系统还包括一气源过滤系统，用于所述输像系统吹扫风；以及

用于改变风压，除去所述输像系统镜头前端的结焦物。

所述光学成像系统为内窥式成像系统，内窥式成像系统包括非胶合式耐高温透明材料制成的窥视镜。

所述光学成像系统的视场角的角度为100°～110°。

所述支架还设置有限位开关，包括进位限位开关和退位限位开关；所述限位开关用于对传动装置的限位。

所述气源过滤系统包括一设于气源入口的截止阀、一连接于截止阀的电接点压力表、一连接于电接点压力表的第一滤清器和第一吹扫风口、一连接于第一滤清器的减压阀、一连接于减压阀的第二滤清器以及一连接于第二滤清器的第二吹扫风口。

本实用新型的优点是：本实用新型的全炉膛火焰监控系统是光学、机械、电子一体化产品，适用于火力发电机组锅炉、石油化工、冶炼等行业各种窑炉的全炉膛火焰实时监视，保证了锅炉的生产时的安全，提高了生产效率，使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型实施例的全炉膛火焰监控系统结构示意图。

图2为本实用新型实施例的气源过滤系统部件连接关系示意图。

其中。

1炉墙； 2支架； 3防火门；

4传动装置； 5输像系统； 6控制系统；

7气源过滤系统； 41进位限位开关； 42退位限位开关；

61监视器; 62集控室远端控制器； 63现场控制箱；

71截止阀； 72电接点压力表； 73第一滤清器；

74第一吹扫风口； 75减压阀; 76第二滤清器；

77第二吹扫风口。

具体实施方式

实施例：如图1所示，一种全炉膛火焰监控系统，包括一支架2、一传动装置4、一输像系统5、一控制系统6以及一气源过滤系统7。

其中，支架2，安装于炉墙1的防火门3处。支架2设置有限位开关，包括进位限位开关41和退位限位开关42。

传动装置4，传动装置4为齿条式传动器，适用于不同的现场工作环境，传动装置4可确保输像系统5灵活进退炉膛。传动装置4安装于支架2上，位于进、退限位开关之间，限位开关用于对传动装置4的限位。

输像系统5，安装于传动装置4，用于采集及传输炉膛内的实时信息。

其中，输像系统5包括以下部分。

一光学成像系统，通过传动装置4进出炉膛；光学成像系统为内窥式成像系统，内窥式成像系统包括非胶合式耐高温透明材料制成的窥视镜，具有耐高温、抗腐蚀的特性，能够真实的观测到点火初期炉膛内各层燃烧器的工作情况和正常燃烧后炉膛内燃烧火球动态情况；在吹扫风作用下，可在温度2000℃环境中保证图像质量。内窥式成像系统内部结构采用流体学原理，使吹扫风气体压强增大，形成喷流。该吹扫风既起吹扫和清洁作用，又起到了很好的冷却作用。光学成像系统用于采集和传输点火初期炉膛内燃烧器工作的实时信息以及用于采集和传输正常燃烧时炉膛内火球燃烧的实时信息；光学成像系统的视场角的角度为100°～110°，能够观测到炉膛各层燃烧器工作情况全貌。

一摄像系统，通过所述传动装置4进出炉膛；用于接收所述光学成像系统传输至的实时信息；以及用于转换实时信息为图像和/或视频信号；以及用于传输图像和/或视频信号。摄像系统的摄像机是特殊订制的专用进口耐用高温摄像机，经高温固化后可耐环境温度70℃，并具有电子快门。

一楔镜，置于所述光学成像系统与所述摄像系统之间，用于改变光路的中心位置。

控制系统6连接于传动系统、输像系统5。控制系统6用于控制所述输像系统5以及摄像系统；以及用于处理所述摄像系统传输至的图像和/或视频信号。

控制系统6包括以及部分，集控室远端控制器62、一监视器61、一现场控制箱63。监视器61用于显示控制系统6处理后的各种信息。集控室远端控制器62，用于在异常环境状态下，发出警报，系统自动退出炉膛，从而保护系统；本实施例所述的异常环境包括但不限于超温、欠压、厂用电源消失等情况。用于实时控制式光学成像系统进出炉膛；以及用于自动检测监视器61的故障。用于控制摄像系统的电子快门，适时调整图像和/或视频效果。用于连接DCS接口，以完成相应的镜头进、退，快门设置等功能。现场控制箱63用于适时控制摄像系统进出炉膛，便于维护和检修。

如图2所示，气源过滤系统7，用于输像系统5吹扫风；以及用于改变风压，除去输像系统5镜头前端的结焦物。具体的，气源过滤系统7包括一设于气源入口的截止阀71、一连接于截止阀71的电接点压力表72、一连接于电接点压力表72的第一滤清器73和第一吹扫风口74、一连接于第一滤清器73的减压阀75、一连接于减压阀75的第二滤清器76以及一连接于第二滤清器76的第二吹扫风口77。气源过滤系统7为输像系统5的吹扫风，采用现场仪表级压缩空气或系统自备风源。通过气源过滤系统7，经汽、水分离器过滤后，保证输像系统5处在干燥、清洁的吹扫风下工作，而且还可通过调节调压阀改变风压，除去镜头前端的结焦物。

具体安装时，顺序如下：安装高度确定(光学成像系统)→开口尺寸确定→支架2焊接→传动装置4安装→吹扫风及气源过滤系统7安装→现场控制机柜安装→集控室远端控制器安装→监视器61安装→现场连线。

具体的。

安装高度确定：安装位置应根据炉膛结构尺寸来确定，但尽可能地选择锅炉原观火孔的位置。

开口尺寸确定：平插式安装，其安装开口尺寸为100mm×100mm。

支架2焊接：支架2安装，需在观火孔处除去瓦棱板及保温材料，然后用支架2待焊板将支架2焊接在炉壁上，焊接时应保证支架2与炉壁面平行，且保证墙袖管露出水冷壁内侧5～10mm，否则影响观测视角。

焊接后做好炉壁内外保温层(注：支架2与炉壁之间必须用防火隔热材料隔离)，恢复原瓦棱板。

传动装置4安装：首先将下支撑腿固定在传动机构上的固定孔上，再将传动机构与支架2连接固定，调整支撑腿的固定位置，确保无碰壁现象，手动方式使内窥式光学成像系统进退自如。

现场控制箱63安装：控制箱应选择远离炉壁的地方固定，固定方式根据情况可以选择焊接或用螺栓固定。

集控室远端控制器62安装：集控室远端控制器62的外形和安装尺寸。固定方式为盘装式，开口尺寸其中一头一尾、两头一尾为152mm×76mm。

监视器61：国际品牌或由用户自选型号。

应当指出，对于经充分说明的本实用新型来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。