锅炉炉膛耐火砖剥落的温度场与红外检测

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锅炉节能检测中红外热成像技术的应用研究

124研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断中国设备工程 2019.06 (上)红外热成像技术以红外辐射的原理完成检测对象表面温度场情况的测量，能够清楚地掌握检测对象热状态情况。

锅炉本身耗能很高，是社会能源消耗的大户，降低锅炉能耗对于社会的可持续发展有着很突出的积极意义，是节能工作的重心。

锅炉节能检测中红外热成像这项技术的作用与价值非常突出。

1 技术原理在物体温度超过绝对零度时，物体就会将热能以辐射能的形式发散出去。

红外辐射强度应用斯蒂芬波尔兹曼定律表示。

红外热成像技术应用了红外热辐射的原理，在检测物体红外辐射量的过程中，将表面温度转化成直观热像。

这种测量方法有着精度高、界面直观、测温范围广、灵敏度高、测温速度快的特点。

这种技术包括主动式与被动式两种。

主动式指的是人为向被测材料、物体注入热量，之后应用热像仪扫描与检测。

被动式指的就是利用被测材料、物体自身热辐射得到热成像图。

该技术的核心就是热成像，所用设备为红外热成像仪。

这种设备由光学探测器与电子部分构成。

光学系统能够将测量目标红外辐射集中到探测器，之后接受测试目标信号，并放大与处理红外信号送入电子部分显示。

2 影响检测效果的要素红外热成像技术通过测量辐射热情况判断物体表面温度，所以其测量精度会受到很多因素的影响，其中就包括测量物体表面热发射率、来自测量背景的热辐射、大气因素、测量距离与空气尘埃等。

2.1 被测物体发射率这里所说的发射率指的是物体表面的辐射能量和相同温度黑体辐射能量比率，这是一种能够描述物体黑体辐射能力的物理量，其大小与物体本身的颜色、温度、表面粗糙度、形状、材料有直接的关系。

物体发射率作为影响红外检测精度最重要的参数，是需要以严谨态度处理的。

如果被测物体的表面存在不同的性质，那么最终发射率就会出现很大的差距。

在对物体应用红外热成像进行检测时，如果无法准确设置发射率，就会出现测量误差。

此外，金属材料发射率会受到包括自身表面形状、表面颜色、表面光洁度、材料类型的影响。

炉膛温度测量技术的重大突破

锅炉炉膛温度测量技术的重大突破侯子良(过程自动化技术中心 100011)[摘要]本文阐述了锅炉炉膛温度(场)测量的重要性，分析了传统炉膛温度测量技术的缺点，以与由此导致目前炉膛温度测量基本上还处于空白的现状。

作者与有关专家一起，经过一年多的调查研究，包括实地考察，在文中向读者详细介绍了国际上最新推向市场的先进炉膛声波测温系统，作者认为，这是火电厂极其重要而有难度很大的一种热工测量技术的重大突破，它的推广应用必将对我国电站锅炉安全、节能和减排产生重大影响。

[关键词]炉膛声波测温系统高强度声波发生器多接收器技术炉管泄漏检测1、锅炉炉膛温度（场）测量的重要性火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。

长期来没有一种可靠和准确的测量炉膛温度（场）的手段，使优化燃烧失去直接监控和判别的依据。

炉膛温度（场）测量的重要性表现为：1）监控炉膛出口温度◇防止出口温度过高导致过热器结焦和管壁超温◇防止启动时出口温度升高太快和烧坏处于无蒸汽流过的再热器管（干烧）◇监控出口温度判别水冷壁吸热情况优化吹灰控制◇控制不同负荷下的合理炉膛出口温度，合理分配辐射热和对流热的比例，减少过热器和再热器的喷水量，提高回热效率（例如：对于300MW机组，再热器喷水每减少10t/h，煤耗降低约1.91g/kwh）。

2）矫正燃烧不均衡◇与时发现和矫正两侧烟温、汽温的偏差◇防止烟气偏向一侧导致该侧水冷壁磨损、结焦◇防止燃烧偏斜导致汽包水位两侧严重偏差，发生重大事故（据调查，燃烧偏斜有时可导致汽包水位左右侧实际偏差达100-200mm）◇防止局部过热而流渣3）提高燃烧效率◇优化风煤比，将过量空气系数降低至合理围◇均衡各侧（角）燃烧器的风量分配◇控制火焰中心高度，使煤粉在炉膛充分燃尽，又确保合理的热量分配◇为优化燃烧控制系统提供更直接判据，使优化系统更具可操作性4）降低污染物排放◇防止出现局部火焰过热，降低NO X生成（当局部火焰温度达到1482℃时，NO X生成将成指数级增加）◇对于配置有脱硝装置的锅炉，由于烟气中NO X含量降低，可大大降低脱硝装置运行费用2、传统炉膛温度测量技术的现状和缺点正因为炉膛温度测量如此重要，长期来人们进行了大量研究，开发出了各种不同原理的测量装置，但由于其固有的缺点，应用情况一直不佳，甚至大部分锅炉上至今仍是一个空白，使锅炉燃烧监控失去了一个重要依据。

浅谈如何提高加热炉炉管温度场红外检测与分析的准确性

得炉管受热不均，局部出现超温情况，长时间运行在超温状态，将会导致炉管结焦、材质裂化、鼓胀变形甚至爆管。如何准确掌握加热炉炉管温度场变化情况，一直
是操作人员关注的问题。传统方法是在炉膛和炉管的不
同部位安装热电偶，通过热电偶的指示值加以调节加热
炉运行参数，但热电偶在高温炉膛环境中极易损坏或飘
移，而且只能反映局部温度情况。红外检测技术是一种较好的炉膛内的温度场监测手段。但是在加热炉炉管温度场红外检测过程中，我们常
常发现所检测温度值和实际温度偏差较大，红外图谱不能真实反映温度场的分布情况，由于各种因素的影响含有伪信号，这些直接影响了诊断和评价的准确性。
２０１３年第４２卷第６期
ＶＯ１．４２ＮＯ．６２０１３
黄
加熟
ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＨＥＡＴＩＮＧ
ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００２－１６３９．２０１３．０６．００４
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簧
加热
２０１３年第４２卷第６期
Ｖｏ１．４２Ｎｏ．６２０１３
ｌ导致加热炉炉管温度场红外检测误差的因素
再先进的仪器和设备都有其应用范围和局限性，由于空间和高温的限制，红外热像仪无法离炉管太近，因
此在空间上存在以下干扰因素。
收稿日期：２０１３ — ０８ — ０８；修回日期：２０１３ — ０８ — １２

科研用红外热像仪在高炉炉衬检测上的应用

科研用红外热像仪在高炉炉衬检测上的应用1 炉衬缺陷检测的传统办法，普通是靠眼看、耳听来观看炉壳是否发红、鼓包和漏风或是炉衬多层埋偶，按照各层热电偶的温度来推想高炉炉体的侵蚀状况。

缺点是：a)无法准时发觉炉衬的早期缺陷，贻误抢修时机；b)无法确定炉衬缺陷的部位和损坏程度；c)无法指导补焊、灌浆，使检修陷入盲目。

通过红外热像图缺点高炉内衬缺陷部位，分析缺陷的严峻程度、缺陷面积大小，制定施工计划，指导灌浆造衬施工等。

最后，用红外热像图验收施工质量，以确保复后的设备平安牢靠运行。

2 Fluke已申请专利的IR－Fusion技术除了拍摄红外图像外，还同时捕捉一幅数字照片，将其融合在一起，有助于识别和定位故障，从而能够在第一时光正确的修复故障。

3 Fluke Ti系列热像仪配备了功能强大的软件，用于存储和分析热图像并生成专业报告。

通过该软件，可以对存储在从热像仪下载的图像中放射率、反射温度补偿以及调色板等关键参数举行调整，而这些都可以在办公室举行，提高了检查的平安性和便利性。

科研用红外热像仪如何检测炉衬缺陷？利用Ti系列红外热像仪对高炉表面举行分区块的检测，并通过红外分析软件，对得到的热图像举行温度分布的分析。

通过炉皮表面的不同变幻，可以挺直推断有无内衬缺陷。

假如某部位拍摄的热图对照温度显然升高，可以认定炉内衬已有损坏侵蚀。

如何才干拍摄清楚的热像图？1 对于温差较小的场合，尽量挑选热敏捷度较高的科研用红外热像仪。

2 拍摄时注重观看周围有无其他热源，特殊对于表面较光亮的设备，其外壳较易反射周围热源，造成检测干扰，在拍摄时若周围有热源，请转变拍摄角度。

3 先用法自动模式测量反应器的温度范围；然后手动设置水平及跨度，第1页共2页。

红外热成像仪测量燃烧温度场原理

红外热成像仪测量燃烧温度场原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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新型的炉膛温度场测量技术

新型的炉膛温度场测量技术
贾莉娜
【期刊名称】《计量与测试技术》
【年(卷),期】2004(031)012
【摘要】本文介绍了一种新型的非接触温度场测量方法-声学法,详细阐述了声学法测量的优越性、基本原理以及基于声学法的炉内实时监测系统构成,并且分析了影响该方法测量精度的因素.
【总页数】2页(P4-5)
【作者】贾莉娜
【作者单位】本溪冶金高等专科学校
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.21
【相关文献】
1.锅炉炉膛温度场测量技术研究现状与发展趋势探讨 [J], 胡主宽
2.锅炉炉膛温度场测量技术 [J], 曾庭华;马斌
3.燃用准东煤电站锅炉炉膛温度场分布及结渣特性试验研究 [J], 寇希文; 周俊虎; 张彦威; 周志军; 刘建忠
4.制氢转化炉炉膛温度场研究 [J], 李心芳
5.前墙布置双旋流燃烧器的煤粉炉膛温度场研究 [J], 母玉;路义萍;朱凌波;葛亚军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

红外线成象技术在锅炉检测中的应用

红外线成象技术在锅炉中的应用电厂锅炉炉膛燃烧温度直接影响到锅炉燃烧情况是否正常,是锅炉安全高效运行的重要参数之一。

锅炉炉膛结焦影响锅炉安全运行,通过温度测量可以反映其结焦情况,从而及时采取措施,有效防止重大事故的发生。

因此,实时、准确、全面测量炉内的温度对锅炉运行具有非常重要的意义。

炉膛温度在1500℃左右,任何接触式测温无法使用,非接触式红外热成像测温技术能够较好地解决这一问题。

本文提出了锅炉多点测量构成实时测温系统的方案。

1 系统构成电厂锅炉大多为负压锅炉,可在4角开观测孔。

本系统在锅炉4角使用12个红外热成像传感器,除此之外它还包括冷却和除尘系统、信号选择器、图像监视器、温度图像采集部件、温度报警装置、信号放大器、微型计算机、图像处理软件等几部分。

系统组成结构如图1所示：图一测温系统组成结构图2 红外热成像测温原理红外热成像仪的光子探测器把来自需测设备表面的热辐射能转化为电子视频信号,经信号处理,送至显示器重放,转换为相应的可见图像。

录像机对模拟信号记录并储存,然后进入计算机进行数据处理。

扫描器所接收到的幅射信号,除来自待测设备表面的热辐射外,还有其对周围环境的反射辐射及设备与扫描器之间的大气辐射,即接收到的总辐射由目标辐射、反射辐射、大气辐射3部分组成。

辐射关系可由下式决定：()()τετετqI I -1-1I =I h 0--式中: I ———设备温度下被标定的热值;I 0———测出的设备热值;h I ———环境温度下被标定的热值;q I ———大气温度下被标定的热值;τ———大气透射率;ε———设备表面发射率被标定的热值与相应的温度关系为：1-=T B Fe RI式中: I ———温度T 下被标定的热值;T ———绝对温度;R,B,F ———由光圈、滤光镜和扫描器类型标定的常数。

红外热成像传感器是本系统的核心部件,其工作波长为0.8～2.0μm,适用于测量1000～ 1600℃的高温对象,不需制冷,能抗强磁场,稳定性好。

锅炉炉墙耐火砖出现裂纹时的红外温度场分析

关键词：红外；表面温度；锅炉；耐火砖；裂纹
中图分类号：ＴＫ１２４文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２ — ８７８５．２０１３．０２．０８
ＩｎｆｒａｒｅｄＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＦｉｅｌｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｒａｃｋｉｎＦｕｒｎａｃｅＦｉｒｅｂｒｉｃｋ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｓａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｈｅａｔｔｒａｎ￣；ｆｅｒｉｎａｄｅｆｅｃｔｉｖｅｆｕｒｎａｃｅ．ＴｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｉｎｆｒａｒｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｗｈｅｎｔｈｅｄｅｆｅｃｔｉｎａｆｕｍａｃｅｉＳｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎｄｉｉｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ
红外
文章编号：１６７２ — ８７８５（２０１３）０２ — ００４４ — ０５

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关键词：红外；表面温度；红外诊断；锅炉；炉膛耐火砖砖壁；缺陷
中图分类号：ＴＫ２２文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９４９２ｆ２０１３）０３—００６６ＤｉａｇｎｏｓｔｉｃｓｏｆＢｏｉｌｅｒＦｕｒｎａｃｅＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＢｒｉｃｋｓＦｌａｋｉｎｇ
效果，导致事故发生ｌ。例如，２００４年杭州钢铁
发
ＤＯｈ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９４９２．２０１３．０３．０１６
锅炉炉膛耐火砖剥落的温度场与红外检测
周国强，杨立，刘莉莉，夏
（海军工程大学，湖北武汉
舸
４３００３３）
ａｎｄｉｎｒｆａｒｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｃａｎｂｅｄｒａｗｎｂｙｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｆｒｅｂｉｒｃｋｐｌａｙｅｄａｍａｊｏｒｒｏｌｅｉｎｔｈｅｆｕｎａｒｃｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ
摘要：对带有缺陷的炉膛试件内部传热建立了三维物理和数学模型，运用有限体积法研究了不同缺陷方位时检测表面的温度分布及红外特征。通过计算分析可得到结论，耐火砖在炉膛保温效果方面起到主要作用，当耐火砖出现故障时，外表面温度出现异常且缺陷处的最高温度与正常工作时外表面温度的温差随缺陷深度的增加近似呈指数关系。
ＺＨＯＵＧｕｏ — ｑｉａｎｇ，ＹＡＮＧＬｉ，ＬＩＵＬｉ — ｌｉ，ＸＩＡＧｅ（Ｆａｃｕｌｔｙ４０５ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）
ｅｆｅｃｔ，ｗｈｅｎｉｆｒｅｂｒｉｃｋｆａｉｌｕｒｅ，ｔｈｅｏｕｔｅｒｓｕｆａｒｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙａｎｄｄｅｆｅｃｔｓａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｎｏｒｍａｌｗｏｒｋｉｎｇｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｕｔｅｒｓｕｆａｒｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆａｎｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｄｅｆｅｃｔｄｅｐｔｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｒａｒｅｄ；ｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｉｎｒａｆｒｅｄｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ；ｂｏｉｌｅｒ；ｆｕｎａｒｃｅｉｒｆｅｂｉｒｃｋｂｉｃｒｋｗａｌｌ；ｄｅｆｅｃｔ
０引言
锅炉目前被广泛使用在动力、造纸、冶金和
的检
［６１等。本文将基于锅炉炉膛耐火砖剥落的缺
陷进行数值计算，获得锅炉炉膛外表面的温度场及 “ 热像特征 ” ，为炉膛耐火砖壁红外研究提供依
据。
化工等领域，锅炉炉膛工作在高温、超高压、受烟气腐蚀及冲蚀的恶劣的环境中，极易产生高温腐蚀和磨损，致使耐火砖剥落，严重影响其保温