溫度是燃煤電站鍋爐安全運行中最重要的參數(shù)之一,鍋爐的高溫過熱器所處環(huán)境十分惡劣,需要承受很高的溫度和壓力,其壁面溫度的精確測量一直都是鍋爐技術中的難點�；诩t外圖像法獲取壁面溫度的原理,考慮了發(fā)射率和飛灰等顆粒物對溫度測量的影響,針對測量儀器高溫和粉塵防護的需求,開發(fā)了一種高溫過熱器壁面溫度的非接觸式在線測量系統(tǒng)。成功將開發(fā)的測溫系統(tǒng)應用于某電廠1 000 MW機組,實現(xiàn)了第二屏高溫過熱器第一根管道壁面溫度的測量,并對機組從冷啟動到并網(wǎng)發(fā)電過程中過熱器壁面溫度變化進行了分析討論。結果表明:紅外測溫法可有效實現(xiàn)高溫過熱器壁面溫度測量。 

【文章來源】：鍋爐技術. 2020,51(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

熱輻射原理圖

為了實現(xiàn)對鍋爐過熱器管屏溫度的測量,測量裝置需要能夠適用于惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。在實驗現(xiàn)場,測溫系統(tǒng)需要承受來自1 000 ℃左右高溫煙氣的熱輻射烘烤以及墻體連接模塊的高溫傳熱,因此需要對CCD相機和紅外鏡頭進行冷卻處理。此外,在燃燒過程中產(chǎn)生的顆粒物極易污染光學系統(tǒng),需要增加防塵設計以實現(xiàn)吹灰作用,從而能夠保護測溫測量系統(tǒng)不受積灰的影響。本文所開發(fā)的紅外測溫系統(tǒng)見圖2。為達到保護相機鏡頭的目的,壓縮空氣直接用于基板冷卻以防止熱量通過熱傳導的方式使測量裝置溫度過高,經(jīng)一次過濾和二次過濾裝置的壓縮空氣用于相機鏡頭和鏡筒的冷卻,這還可實現(xiàn)鏡頭前端的吹掃作用,以防止燃燒過程中產(chǎn)生的顆粒物污染鏡頭,相機鏡頭系統(tǒng)的冷卻裝置示意圖見圖3。二次過濾裝置以及溫度壓力顯示和控制器均置于一控制箱中,控制箱可向壓力和溫度報警裝置輸出報警信號,并將溫度和壓力信號送至主控室。紅外相機鏡頭經(jīng)鏡頭移動支架固定在基板上,然后安裝在爐墻上用于過熱器管道溫度測量。圖3 在線測溫系統(tǒng)冷卻示意圖

圖2 紅外圖像測溫系統(tǒng)示意圖實際測量中,高溫煙氣中的二氧化碳和水蒸氣等成分對高溫壁面紅外輻射有較強的吸收作用,會導致采集的紅外信號偏離真實值,引起較大測量誤差。為了避開煙氣中吸收性成分對壁面溫度測量的干擾,要求所選擇的紅外輻射波段在煙氣中具有較強的穿透能力,能夠有效避開二氧化碳和水蒸氣的吸收峰,從而保證接收到的輻射信號的準確性。由于二氧化碳和水蒸氣對10 μm波段的紅外線具有較低的吸收能力,故選擇10 μm作為測量系統(tǒng)的工作波長,進而,再根據(jù)此波長來設計鏡頭尺寸和選擇CCD相機型號。實驗用的紅外鏡頭型號為ASY-00012,工作距離250 mm,視場區(qū)域180 mm×140 mm,CCD尺寸10.88 mm×8.16 mm,焦距15 mm,水平視場角39.9°,豎直視場角30.4°,調(diào)焦范圍0.1 m～2 m,中心波長10 μm;紅外CCD相機型號為MAG62,探測器類型為非制冷焦平面,像素大小640×480,采集幀率為50 Hz,像素尺寸為17 μm,測溫范圍:100 ℃～1 500 ℃。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3441748