CN103215053A - 一种干熄焦炉高温监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种干熄焦炉高温监测装置及方法。该装置是由接口、波纹管、防护套、摄像机、控制箱、监视器及硬盘刻录机等元器件构成。具有设计独特，移动灵活，操作安全、简便，监测效果良好等优点。应用它，能够在干熄焦炉正常运行的情况下，通过摄像机镜头观察需要监测的部位，准确掌握炉墙、下部牛腿以及挡墙等重点部位的损坏状况。整个监测过程由液晶显示监控器清晰显示，由硬盘刻录机录像保存，便于分析决策。并以此为依据确定检修内容，制定大、中、小修计划以及工期的预测，从而有效避免盲目停炉检修给企业造成的经济损失，为企业赢得可观的经济效益。

Description

一种干熄焦炉高温监测装置及方法

技术领域

本发明属于焦化生产设备监测技术领域，具体涉及干熄焦炉高温监测装置及监测方法。

背景技术

干熄焦是焦化产业应用较为广泛的一项熄焦技术，是在干熄焦炉内利用惰性气体与红焦换热来实现焦炭冷却，对环保、节能以及提升焦炭质量起到重要的作用。干熄焦炉因长时间在高温状态下作业，其炉墙、下部牛腿、挡墙等极易发生损坏。由于缺乏在线监测手段，无法掌握干熄焦炉内部损坏状况，难以准确判断定修时间、制定维修计划及检修内容，包括材料准备等。而一旦盲目停炉维修，将直接影响焦炭的质量及产量，并对炉窑耐火材料的结构强度造成影响，给企业带来重大的经济损失。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种设计合理，操作灵活，使用效果良好的干熄焦炉高温监测装置及应用方法。通过采用高温摄像等技术措施，实现干熄焦炉内部损坏状况的在线监测，以确保干熄焦生产稳定运行。

为此，本发明采取的技术方案是：

干熄焦炉高温监测装置，包括摄像头、监视器、硬盘刻录机、水及氮气控制柜及控制阀等元器件；其特征在于，自制接口、波纹管、保护套与控制箱，摄像头放入保护套内，将接口、波纹管、保护套焊接为一体，控制箱配置有监视器及硬盘刻录机，通过控制线路与摄像机连接。

所述接口为圆筒状结构，顶部预留进水插口、回水插口、进风插口及控制线路插口；采用耐高温金属材料制作。

所述波纹管为不锈钢材质，内部设置水路、风路及控制线路，同样用不锈钢材质做内套。 

所述保护套上半部为圆筒状，下半部为折角圆筒状，内设摄像头固定槽，端部预留针孔；采用耐高温金属材料焊接而成。

干熄焦炉高温监测方法为：

先将炉内料位下排至观察部位，待炉内温度800-900℃时，接通控制电路，闭合控制电源并启动液晶显示监控器，风管路和水管路与接口上的进水插口、回水插口、进风插口紧密连通，将该装置从干熄焦炉上部的中栓检查孔置入焦炉内。

摄像头由控制箱控制，自由拉伸与色彩明暗度调节，转动摄像头的位置，通过保护套端部针孔观察需要监测的部位。

整个监测过程由液晶显示监控器清晰显示，并由硬盘刻录机进行实时存储，通过USB接口，由U 盘及移动硬盘等设备备份，便于分析决策。

系统采用水和氮气作为冷却介质，冷却水经加压泵过滤加压，回水温度控制在60℃以下。

本发明具有设计独特，移动灵活，操作安全、简便，监测效果良好等优点。

装置选用高清小巧型摄像机，具有超宽动态高分辨率摄像功能，获得图像清晰无干扰。在监测过程中，由于冷却、循环效果良好，克服了高温烟尘等不利因素的影响，实现了在高温生产状态下对干熄焦炉内部损坏状况的跟踪监控，特别是对炉墙、下部牛腿、包括挡墙等重点部位的实时监测。显示图像清晰，能准确反映炉内各部位损坏状况，以便及时进行分析决策，制定大、中、小修计划，确定检修内容以及工期预测等。应用它，能够有效避免盲目停炉检修所造成的经济损失，为企业赢得可观的经济效益。

附图说明

图1是干熄焦炉高温监测装置结构示意图。

图中：接口1，波纹管2，保护套3，摄像头4，控制箱5，监控器6，硬盘刻录机7，控制线路8，水及氮气控制柜9，风管路10，进水管路11，回水管路12，控风阀13，控水阀14，中栓检查孔15。

具体实施方式

下面结合附图对本发明加以详细描述：

根据现场实际情况，以处理量140t/h以上干熄焦炉为例，制作干熄焦炉高温监测装置，如附图所示，是由接口1，波纹管2，保护套3，摄像头4，控制

箱5，监控器6、硬盘刻录机7、水及氮气控制柜及控制阀等元器件构成。考虑到该装置需要在1200-1500℃的高温下作业，水冷却的过程中又不能有水漏进干熄焦炉内，整套装置采用316L不锈钢材质制作，中间部位采用波纹管，便于弯曲、收、放。接口1为圆筒状，直径为φ114mm，顶部预留进水插口、出水插口、进风插口及控制线插口；波纹管2直径为φ50mm，长度为4m，并配置有内套管，设置水路、风路及控制线路，采用水冷和风冷相结合的冷却方式；保护套3上半部圆筒状，下半部45°折角圆筒状，直径为φ114 mm，端部预留针孔；保护套3内部设计风冷涡流形式，保证对摄像头冷却功能，水路设计循环冷却方式，双重保护摄像头在炉内的可靠运行；摄像头4选择高清小巧型，置入式超宽动态高分辨率摄像方式，镜头利用涡流出风，防止炉内灰尘聚集，保证图像清晰；将摄像头4放入保护套3固定槽位内，加以固定；摄像头4通过控制线路与控制箱5连接，实现了摄像头4的启动、镜头拉伸、图像调整等控制功能；将接口1、波纹管2及保护套3采用氩弧焊接工艺焊为一体，保证无泄漏；控制箱5内设置有液晶显示监控器6及高清硬盘录像机7，可将监控实况录像保存，便于后期分析决策。系统采用水和氮气作为介质，进行循环冷却。冷却水经过滤加压处理，出水温度自动控制，一旦温度达到上限时，摄像头将自动保护性关闭。风管路，进水管路11，回水管路12，

应用时，尽量选择干熄焦炉炉体检修时间段，在工况条件较好的情况下，将炉内料位下排至需观察部位，待炉内温度800-900℃左右（尽量保证中栓孔为微负压）。接通控制箱5电源，闭合控制电源并启动液晶显示监控器6，然后将风管路10、进水管路11和回水管路12与接口1上的风路插口和水路插口分别连通，保证风、水压力达到0.4Mpa，确保风从保护套3前端针孔吹出，回水管路有水流通顺畅。选择观察点，待风冷和水冷温度小于60℃时，将该装置从干熄焦炉上部的中栓检查孔15的不同角度（0°、90°、180°、270°）置入炉内。摄像头4由控制箱控制，可自由拉伸调节，转动摄像头的位置，由保护套3前端针孔观察炉内需要监测的部位，最大限度地保证广泛的视场和图像分辨率。监测过程由液晶显示监控器6清晰反映，同时由硬盘刻录机7进行实时存储，保证数据真实和安全性。同时，可通过USB接口，由U 盘及移动硬盘等设备备份，便于对炉体状况分析研究。

系统采用水和氮气作为介质，由控风阀13及控水阀14调控，通过水及氮气控制柜8进行循环冷却。冷却水经加压泵过滤加压，防止高温情况下，冷却水变成气体，导致冷却效果不佳；回水温度一般控制在60℃以下，可保证摄像机稳定运行。

Claims (5)

1.一种干熄焦炉高温监测装置，包括摄像机、监视器、硬盘刻录机、水及氮气控制柜及控制阀；其特征在于，自制接口、波纹管、保护套与控制箱，摄像头入保护套内，将接口、波纹管、保护套焊接为一体，控制箱配置有监视器及硬盘刻录机，通过控制线路与摄像机连接。

2.根据权利要求1所述的干熄焦炉高温监测装置，其特征在于，接口为圆筒状，直径为φ114mm，顶部预留进水插口、回水插口、进风插口及控制线插口，采用耐高温金属材料制作。

3.根据权利要求1所述的干熄焦炉高温监测装置，其特征在于，波纹管为不锈钢材质，直径为φ50mm，长度为4m，内部设置水路、风路及控制线路。 

4.根据权利要求1所述的干熄焦炉高温监测装置，其特征在于，保护套直径为φ114 mm，上半部为圆筒状，下半部为45°折角圆筒状，内设摄像机固定槽，端部预留针孔。

5.一种应用权利要求1所述的干熄焦炉高温监测装置的方法，其特征在于：

（1）．将炉内料位下排至观察部位，待炉内温度800-900℃时，接通控制箱电源，闭合控制电源并启动液晶显示监控器，接口与风路和水路紧密连通，将装置从干熄焦炉上部的中栓检查孔置入焦炉内；

（2）．摄像机镜头由控制箱控制，自由拉伸与色彩明暗度调节，转动摄像头的位置，通过保护套端部针孔观察需要监测的部位；

（3）．监测过程由液晶显示监控器清晰显示，由硬盘刻录机进行实时存储，通过USB接口，由U 盘及移动硬盘等设备备份；

（4）．系统采用水和氮气作为冷却介质，冷却水经加压泵过滤加压，回水温度控制在60℃以下。 

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