一种石灰窑火焰监测系统和方法与流程

本发明属于石灰生产领域，具体涉及一种石灰窑火焰监测系统和方法。

背景技术：

1、石灰窑是石灰生产的关键设备，石灰窑生产的质量不仅与窑的质量、类型、操作有关，和窑的火焰强度及分布也有很大关系，因此，为了确保石灰的品质，掌握好窑的火焰强度非常重要。

2、在煅烧石灰的过程中，可以根据火焰的颜色来判断火焰的温度，目前人工通过观火窗查看石灰窑内燃烧情况，然后回中控室操控对应设备，即影响石灰窑生产效率，也无法回看石灰煅烧过程，如出现质量问题，无法在线分析。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出一种石灰窑火焰监测系统和方法，能够通过视频监控石灰窑窑内火焰情况，掌握石灰窑煅烧状态，同时能够确保视频摄像头在高温下稳定运行，当石灰窑温度升高时，摄像机带的水冷系统能够自动调节摄像机芯温度，从而使看火摄像头能够在800℃-1200℃高温的石灰窑中稳定运行。

2、与现有技术相比，本发明的技术方案具体如下：

3、一种石灰窑火焰监测系统，包括设于石灰窑壁上的水冷罩，水冷罩前侧设有采集石灰窑内火焰图像的高温镜头，摄像机芯与高温镜头连接，将高温镜头采集到的图像传输至中控终端，水冷罩设有水冷系统，水冷系统包括设于水冷罩中的热水管路和冷水管路，制冷机分别与冷水管路、热水管路相连；

4、冷水管路上设有调节冷水流量的调节阀；热水管道上设有检测热水管路温度的温度计；

5、温度控制器与调节阀、温度计连接，采集温度计的数据；温度控制器根据设定的温度值与温度计的差值大小，分级控制调节阀的开度，使得高温摄像头能够在800℃-1200℃高温的石灰窑中稳定运行。

6、进一步地，当热水管道温度大于设定值10℃时，调节阀全开100%，以快速降低装置内的温度当热水管道温度与设定值温度差值在±3℃范围内，温度控制器采用pid算法自动控制调节阀开度；当热水管道温度小于设定温度10℃时，调节阀开10%。

7、进一步地，水冷罩中设有防水穿线管，防水穿线管通过两侧滑块滑动设于水冷罩的滑轨中。

8、进一步地，冷水管路设于防水穿线管下侧，热水管路设于防水穿线管上侧；冷水经高温镜头周边将热量带走，从水冷罩上半部分流入热水管道，然后回到制冷机进行制冷；冷热水管采用交叉同心圆排布，以提高换热效率；

9、冷水直抵石灰窑热辐射处，带走热量效率高，降温效果明显，在石灰窑高温中甚至1400℃都能确保摄像机芯处于常温。

10、本发明还涉及的一种石灰窑火焰监测方法，包括：

11、高温镜头采集石灰窑内火焰图像，摄像机芯将高温镜头采集到的图像传输至中控终端，水冷罩设有水冷系统，水冷系统包括设于水冷罩中的热水管路和冷水管路，制冷机分别与冷水管路、热水管路相连；

12、冷水管路上设有调节冷水流量的调节阀；热水管道上设有检测热水管路温度的温度计；

13、温度控制器与调节阀、温度计连接，采集温度计的数据；温度控制器根据设定的温度值与温度计的差值大小，分级控制调节阀的开度；

14、当热水管道温度大于设定值10℃时，调节阀全开100%，以快速降低装置内的温度当热水管道温度与设定值温度差值在±3℃范围内，温度控制器采用pid算法自动控制调节阀开度，温度误差太大，采用比率p快速放大阀门开度，温度接近目标值时，利用积分i放慢调节速度，逐渐接近目标温度，当温度超出调节或滞后时，利用微分d提前动作，以实现阀门开度和目标温度吻合；当热水管道温度小于设定温度10℃时，调节阀开10%。

15、与传统人员现场观察火焰或普通观火摄像机相比，该装置具有自动温度调节功能，能够将高温镜头和摄像机芯直接安装进石灰窑窑壁，更加直观地监测石灰窑内的火焰情况，由于高温镜头直达石灰窑内壁，视频监测能够覆盖整个石灰窑，不存在监测盲点。

16、相比传统的空气冷却或普通水冷机构，本发明的水冷系统制冷量更大，制冷效率更高，使得该装置能够适用更宽的温度范围。

技术特征：

1.一种石灰窑火焰监测系统，其特征在于：包括设于石灰窑壁上的水冷罩，水冷罩前侧设有采集石灰窑内火焰图像的高温镜头，摄像机芯与高温镜头连接，将高温镜头采集到的图像传输至中控终端，水冷罩设有水冷系统，水冷系统包括设于水冷罩中的热水管路和冷水管路，制冷机分别与冷水管路、热水管路相连；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：当热水管道温度大于设定值10℃时，调节阀全开100%，以快速降低装置内的温度当热水管道温度与设定值温度差值在±3℃范围内，温度控制器采用pid算法自动控制调节阀开度；当热水管道温度小于设定温度10℃时，调节阀开10%。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：水冷罩中设有防水穿线管，防水穿线管通过两侧滑块滑动设于水冷罩的滑轨中。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：冷水管路设于防水穿线管下侧，热水管路设于防水穿线管上侧；冷水经高温镜头周边将热量带走，从水冷罩上半部分流入热水管道，然后回到制冷机进行制冷；冷热水管采用交叉同心圆排布，以提高换热效率；

5.一种石灰窑火焰监测方法，其特征在于：包括：

技术总结
本发明涉及一种石灰窑火焰监测系统和方法，该系统包括设于石灰窑壁上的水冷罩，水冷罩前侧设有采集石灰窑内火焰图像的高温镜头，摄像机芯与高温镜头连接，将高温镜头采集到的图像传输至中控终端，水冷罩设有水冷系统，水冷系统包括设于水冷罩中的热水管路和冷水管路，制冷机分别与冷水管路、热水管路相连；冷水管路上设有调节冷水流量的调节阀；热水管道上设有检测热水管路温度的温度计；温度控制器与调节阀、温度计连接，采集温度计的数据；温度控制器根据设定的温度值与温度计的差值大小，分级控制调节阀的开度。本发明能够通过视频监控石灰窑窑内火焰情况，掌握石灰窑煅烧状态，同时能够确保视频摄像头在高温下稳定运行。

技术研发人员：邢志华,尹业华,杨奇,张省平,戴明军
受保护的技术使用者：云南昆钢电子信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14