CN107013935A - 提高燃烧炉安全性的火焰监测技术优化方法 - Google Patents

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庄腾宇
牟洪祥
王林
李玉明
曹德舜
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Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00—Safety arrangements
    • F23M11/04—Means for supervising combustion, e.g. windows
    • F23M11/045—Means for supervising combustion, e.g. windows by observing the flame

Abstract

本发明涉及一种提高燃烧炉安全性的火焰监测技术优化方法，主要解决现有技术中不能有效的避免危险事故的发生的问题。本发明通过采用一种提高燃烧炉安全性的火焰监测技术优化方法，包括以下步骤:步骤一，设置火焰监测设备，主要设备包括火焰检测器及工业摄像头；步骤二，设置火焰检测器的报警(声光报警)，以及工业摄像头与火焰检测器的联动实时监测(声光报警)，设置电脑监控界面进行应急预案提示；步骤三，设置自动点火程序停止使用，设置强制吹扫工艺步骤，待整个步骤全部完成后重新启动点火程序的技术方案较好地解决了上述问题，可用于GE水煤浆气化炉的安全控制中。

Description

提高燃烧炉安全性的火焰监测技术优化方法
技术领域
本发明涉及一种提高燃烧炉安全性的火焰监测技术优化方法。
背景技术
在工业燃烧炉安全技术控制领域，特别是在石油化工行业的燃烧炉的运行过程中，由于燃烧炉燃料气组分差距相当大，造成燃烧器燃烧不完全，导致炉膛火焰熄灭或漏火，有大量可燃气体沉积在辐射室底部，在重新点火时引发的闪爆、火灾爆炸的事故时有发生。燃烧炉的火焰监测系统可靠性，直接关系到燃烧炉的安全稳定运行。目前，本技术领域的普遍解决方案是添加火焰检测系统(离子火焰检测器，紫外火焰检测器，红外火焰检测器)进行燃烧炉火焰检测，部分装置采用工业电视(工业摄像头)进行火焰监视[蔡建光.炼油厂一般火焰加热炉燃烧器火焰监测[J].石油化工安全环保技术,2011,(3):29-32.]。但是，由于现有的火焰检测系统误报率高，同时工程管理人员不能及时有效的通过工业电视进行监视，因此现有的火焰监测方案不能有效的避免危险事故的发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中不能有效的避免危险事故的发生的问题，提供一种新的提高燃烧炉安全性的火焰监测技术优化方法。该方法具有能有效的避免危险事故的发生的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种提高燃烧炉安全性的火焰监测技术优化方法，包括以下步骤:
步骤一，设置火焰监测设备，所述设备包括火焰检测器及工业摄像头；
步骤二，设置火焰检测器的报警，设置工业摄像头与火焰检测器的联动实时监测，设置电脑监控界面进行应急预案提示；
步骤三，设置自动点火程序暂停使用，设置强制吹扫工艺步骤，待整个步骤全部完成后重新启动点火程序。
上述技术方案中，优选地，所述步骤一中设置火焰检测器和工业摄像头以实现两种不同原理的火焰监测方式。
上述技术方案中，优选地，所述步骤二中设置火焰检测器与工业摄像头的联动，当火焰检测器声光报警时联动工业摄像头声光报警，提醒操作人员进行工况确认，同时电脑监控界面出现应急预案提示；
上述技术方案中，优选地，所述步骤三中设置当火焰检测器和工业摄像头同时报警时，暂停使用自动点火程序，此时强制吹扫工艺步骤启动，待全部完成后重新启动点火程序。
上述技术方案中，优选地，火焰检测器为紫外光型、可见光型或红外光型。
上述技术方案中，优选地，强制吹扫工艺步骤中吹扫介质为氮气。
上述技术方案中，优选地，如火焰熄灭，则设置自动点火程序暂停使用，同时设置关闭相关阀门，进行吹扫工艺，待全部完成后，重新启动点火程序。
与现有技术相比，本发明的燃烧炉用火焰监测技术优化方案具有以下特点和优点：1、本发明的燃烧炉用火焰监测技术优化方案，实现对燃烧炉火焰燃烧情况的实时监测。2、本发明的燃烧炉用火焰监测技术优化方案，实现对操作人员在紧急状况下的应急预案提示。3、本发明的燃烧炉用火焰监测技术优化方案，实现对避免自动点火类型的燃烧炉由于火焰熄灭或漏火，重新点火时引发的闪爆、火灾等安全事故发生，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种燃烧炉用火焰监测技术优化方案中的结构示意图；
其中，图1中，1为燃烧炉炉体，2为火焰检测器，3为燃烧器，4为换热管道，5为工业摄像头，6为信号处理装置，7为监控界面。
图2为本发明实施例中的一种燃烧炉用火焰监测技术优化方案中的流程示意图。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
以某石油化工装置中的燃烧炉为例，结合附图对本发明予以详细描述。为了保证燃烧炉的安全运行，生产单位为燃烧炉设置了多重安全措施，其中，在燃烧炉中设置火焰监测系统就是其中一个重要的保护措施。本实施例中，在燃烧炉的炉体部分设有火焰检测器和工业摄像头。通过设置火焰检测器和工业摄像头的联动，通过两种不同原理的监控方式进行检测。同时均设置声光报警系统，提醒操作人员通过监控界面实时进行处理，进而提高了燃烧炉的安全性。具体的，本实施例提供一种燃烧炉用火焰监测技术优化方案，如图1、图2所示，包括以下步骤:
步骤一，设置火焰监测设备，主要设备包括火焰检测器及工业摄像头；
在燃烧炉的炉体部分设置火焰监测设备，主要设备由火焰检测器及工业摄像头组成，其中火焰检测器设置在炉体内部，监视炉膛内火焰；工业摄像头采用可伸缩式(通过监测孔)，采用水汽降温保护，摄像头的信号通过信号处理装置传送至监控界面。
步骤二，设置火焰检测器的报警(声光报警)，设置工业摄像头与火焰检测器的联动实时监测(声光报警)，设置电脑监控界面进行应急预案提示；
火焰检测器设置无火焰报警(声光报警)，同时设置工业摄像头与火焰检测器的联动报警(声光报警)，提示操作人员在监控界面进行确认观察，燃烧炉内火焰是否熄灭。如火焰未熄灭，则进行手动确认，报警停止；如火焰熄灭，则在监控界面提示预设的应急预案。
步骤三，设置自动点火程序停止使用，设置强制吹扫工艺步骤，待整个步骤全部完成后重新启动点火程序。
如火焰熄灭，则设置自动点火程序暂停使用，同时设置关闭相关阀门，进行吹扫工艺，待全部完成后，重新启动点火程序。
【比较例1】
为了保证燃烧炉的安全运行，在燃烧炉中设置火焰检测器就是其中一个重要的保护措施。本比较例中，在燃烧炉的炉体部分设有火焰检测器。通过火焰检测器对燃烧炉是否正常工作进行检测。同时设置声光报警系统，提醒操作人员通过监控界面实时进行处理。具体的，本比较例包括以下步骤:
步骤一，设置火焰检测器；
在燃烧炉的炉体部分设置火焰检测器，其中火焰检测器设置在炉体内部，监视炉膛内火焰；火焰检测器的信号通过信号处理装置传送至监控界面。
步骤二，设置火焰检测器的报警(声光报警)，设置电脑监控界面进行应急预案提示；
火焰检测器设置无火焰报警(声光报警)，提示操作人员在监控界面进行确认观察，燃烧炉内火焰是否熄灭。如火焰未熄灭，则进行手动确认，报警停止；如火焰熄灭，则在监控界面提示预设的应急预案。
步骤三，设置自动点火程序停止使用，设置强制吹扫工艺步骤，待整个步骤全部完成后重新启动点火程序。
如火焰熄灭，则设置自动点火程序暂停使用，同时设置关闭相关阀门，进行吹扫工艺，待全部完成后，重新启动点火程序。
【比较例2】
为了保证燃烧炉的安全运行，在燃烧炉中设置火焰监测设备就是其中一个重要的保护措施。本比较例中，在燃烧炉的炉体部分设有工业摄像头。通过工业摄像头对燃烧炉是否正常工作进行监测。同时设置声光报警系统，提醒操作人员通过监控界面实时进行处理。具体的，本比较例包括以下步骤:
步骤一，设置火焰监测设备，主要为工业摄像头；
在燃烧炉的炉体部分设置工业摄像头，工业摄像头采用可伸缩式(通过监测孔)，采用水汽降温保护，摄像头的信号通过信号处理装置传送至监控界面。
步骤二，设置工业摄像头的报警(声光报警)，设置电脑监控界面进行应急预案提示；
工业摄像头监测主要通过图像采集及图像分析技术，对区域的火焰特征进行分析，提取出火焰的面积变化值、圆形度及闪烁频率等特征。当监控参数到达预设临界值时(无火焰)，进行报警(声光报警)，提示操作人员在监控界面进行确认观察，燃烧炉内火焰是否熄灭。如火焰未熄灭，则进行手动确认，报警停止；如火焰熄灭，则在监控界面提示预设的应急预案。
步骤三，设置自动点火程序停止使用，设置强制吹扫工艺步骤，待整个步骤全部完成后重新启动点火程序；
如火焰熄灭，则设置自动点火程序暂停使用，同时设置关闭相关阀门，进行吹扫工艺，待全部完成后，重新启动点火程序。
由比较例1及2可以看出，单纯的采用任何一种原理的监控方式，虽然可以在一定程度下对燃烧炉进行实时监控，提高了一定的安全性，但还是有一定的失效概率；而在采用了通过两种不同原理的监控方式进行检测的实施例1中，由于采用了两种不同原理进行同时监测保护，使得燃烧炉的温度监控系统的失效概率大大降低，即有效的提升了燃烧炉的安全性。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种燃烧炉用火焰监测技术优化方法，包括以下步骤:
步骤一，设置火焰监测设备，所述设备包括火焰检测器及工业摄像头；
步骤二，设置火焰检测器的报警，设置工业摄像头与火焰检测器的联动实时监测，设置电脑监控界面进行应急预案提示；
步骤三，设置自动点火程序暂停使用，设置强制吹扫工艺步骤，待整个步骤全部完成后重新启动点火程序。
2.根据权利要求1所述的燃烧炉用火焰监测技术优化方法，其特征在于：所述步骤一中设置火焰检测器和工业摄像头以实现两种不同原理的火焰监测方式。
3.根据权利要求1所述的燃烧炉用火焰监测技术优化方法，其特征在于：所述步骤二中设置火焰检测器与工业摄像头的联动，当火焰检测器声光报警时联动工业摄像头声光报警，提醒操作人员进行工况确认，同时电脑监控界面出现应急预案提示。
4.根据权利要求1所述的燃烧炉用火焰监测技术优化方法，其特征在于：所述步骤三中设置当火焰检测器和工业摄像头同时报警时，暂停使用自动点火程序，此时强制吹扫工艺步骤启动，待全部完成后重新启动点火程序。
5.根据权利要求1所述的燃烧炉用火焰监测技术优化方法，其特征在于火焰检测器为紫外光型、可见光型或红外光型。
6.根据权利要求1所述的燃烧炉用火焰监测技术优化方法，其特征在于强制吹扫工艺步骤中吹扫介质为氮气。
7.根据权利要求1所述的燃烧炉用火焰监测技术优化方法，其特征在于如火焰熄灭，则设置自动点火程序暂停使用，同时设置关闭相关阀门，进行吹扫工艺，待全部完成后，重新启动点火程序。
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