[实用新型]一种结焦滤镜成像与壁面观测系统

说明书

本申请公开了一种结焦滤镜成像与壁面观测系统，包括用于获得火电锅炉内的结焦图像的红外透火焰成像装置、用于将所述红外透火焰成像装置伸入或退出炉膛的保护装置，其中，所述红外透火焰成像装置包括用于成像的红外机芯、用于采集锅炉内的辐射光线的红外耐高温长镜头以及用于衰减炉内火焰辐射能量的衰减片。该系统能够实时观测炉内结焦状态，实时采集视频图像数据，提高检测精度和效率。

技术领域

本实用新型属于火电厂锅炉结焦监测技术领域，特别是涉及一种结焦滤镜成像与壁面观测系统。

背景技术

锅炉的结焦是燃煤火电厂普遍存在的问题，它会破坏正常燃烧工况，降低锅炉效率，破坏正常水循环，甚至造成爆管事故，严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉，影响锅炉运行的经济性与安全性。目前在火电厂锅炉炉膛除焦时，需要派专业技术人员通过观火口观测并预判结焦状态，再凭借经验进行除焦，因为在热态工况下无法准确的判断结焦情况，所以没有合适的数字解决方案，其中存在的问题包括：(1)现有结焦监测方法，只能观测观火口的结焦情况，然而锅炉体积大，观火口的数目有限，无法通过有限的观火口预测整体炉膛的结焦状态；(2)由于高温火焰的遮挡，无法直接观测到炉壁，锅炉相当于一个“黑匣子”，现有高温火焰电视无法实现透火焰观测，具有局限性，无法对结焦的位置和结焦的程度进行准确的定量判断。

现在有一种在线结焦预警系统，是通过采集水冷壁背面及炉膛内高温区的温度数据，间接预测锅炉的结焦；还有一种“基于卷积神经网络的锅炉结焦预警方法”，其采集同一时间段多个测点的温度数据，通过神经网络得到测点温度数据的图像特征，判断其是否结焦，但其不能判断结焦类型，也不能直接地观测到结焦状态，这种间接测量方式属于小样本数据的预测，预测结焦状态及程度不够准确，并且不能够直观的显示。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种结焦滤镜成像与壁面观测系统，能够实时观测炉内结焦状态，实时采集视频图像数据，提高检测精度和效率。

本实用新型提供的一种结焦滤镜成像与壁面观测系统，包括用于获得火电锅炉内的结焦图像的红外透火焰成像装置、用于将所述红外透火焰成像装置伸入或退出炉膛的保护装置，其中，所述红外透火焰成像装置包括用于成像的红外机芯、用于采集锅炉内的辐射光线的红外耐高温长镜头以及用于衰减炉内火焰辐射能量的衰减片。

优选的，在上述结焦滤镜成像与壁面观测系统中，所述保护装置包括上位机、电力网络桥接器、主控制器、电磁阀、气缸、压力传感器、温度传感器、保护罩、气泵、工业级显示器，所述主控制器用于控制所述电磁阀的开闭、接收压力和温度信号、判断压力和温度是否超出设定的阈值、输出压力和温度信息并显示在所述工业级显示器上；所述电力网络桥接器用于连接所述上位机和所述主控制器，以通过所述上位机上的人机交互界面远程控制所述主控制器，所述压力传感器用于采集压力信息，所述温度传感器用于采集温度信息，所述气泵作为所述保护罩的冷却气和气缸的气源，所述电磁阀的开闭用于控制所述气缸以实现所述红外耐高温长镜头的伸入和退出，通过所述上位机和所述电力网络桥接器的配合实现远程控制所述主控制器，所述主控制器用于控制所述电磁阀的开关，与所述气缸和所述气泵配合，实现伸入炉膛和退出炉膛的动作，所述压力传感器和所述温度传感器与所述主控制器连接，当所述保护罩内的温度和气压不在设定的阈值范围内时，所述主控制器自动控制所述电磁阀，实现退出炉膛的动作。

优选的，在上述结焦滤镜成像与壁面观测系统中，所述红外透火焰成像装置具有数字视频网络接口、电源接口和模拟视频接口。

优选的，在上述结焦滤镜成像与壁面观测系统中，所述红外耐高温长镜头的接口直径为25mm。

优选的，在上述结焦滤镜成像与壁面观测系统中，所述工业级显示器利用网线与所述红外透火焰成像装置相连。

优选的，在上述结焦滤镜成像与壁面观测系统中，所述主控制器为PLC控制器。