CN216244399U - 一种锅炉燃烧火焰测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锅炉火焰测量系统，所述系统包括：高温探测镜头；CCD摄像机；玻璃光纤传感器；吹扫冷却装置；其中所述玻璃光纤连接所述高温探测镜头和CCD摄像机，所述高温探测镜头安装于锅炉内，用于获取锅炉内火焰温度图像，所述玻璃光纤传感器用于将所述温度图像传输到所述CCD摄像机，所述吹扫冷却装置连接所述高温探测镜头和玻璃光纤。所述系统采用多层结构设置，且在锅炉的不同燃烧区域分别设置高温探测镜头，可以实现多角度、全方位的温度探测，从而实现锅炉燃烧的精准测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电站锅炉温度测量技术领域，特别涉及一种锅炉燃烧火焰测量系统
背景技术
随着技术的发展，针对复杂燃烧场的研究也取得了很大进步，在一定程度上实现了对于火焰的细致描述，通过对燃烧场温度、火焰传播速度、组份分布等参数有效的测量，得到了许多燃烧热力学和动力学等方面的规律掌握。火焰的化学自发光与燃烧反应本身密切相关，基于化学发光的三维计算层析(3D-CTC)技术利用了化学反应产生的激发态自由基成像，结合CT技术，能够反演获得火焰三维结构和放热率的三维分布。将计算层析(CT)技术与燃烧化学发光诊断相结合，通过对多个视角的2D化学发光投影的重构，来获得火焰的3D结构，以此能够实现基于燃烧化学发光的三维计算层析(3D-CTC)技术。
实用新型内容
本实用新型其中一个目的在于提供一种锅炉火焰测量系统，所述系统包括图像采集系统、冷风吹扫系统和计算机监控系统，可以通过硬件结构实现三维温度场的实时监控，并且实现精准的燃烧测量。
本实用新型另一个目的在于提供一种锅炉火焰测量系统，所述系统通过冷风吹扫系统可以冷却玻璃光纤并清洁高温探测镜头，可以实现对锅炉燃烧的精准测量以及保护测量硬件设备。
本实用新型另一个目的在于提供一种锅炉火焰测量系统，所述系统采用多层结构设置，且在锅炉的不同燃烧区域分别设置高温探测镜头，可以实现多角度、全方位的温度探测，从而实现锅炉燃烧的精准测量。
为了实现至少一个上述实用新型目的，本实用新型进一步提供一种锅炉火焰测量系统，所述系统包括：
高温探测镜头；
CCD摄像机；
玻璃光纤传感器；
吹扫冷却装置；
其中所述玻璃光纤连接所述高温探测镜头和CCD摄像机，所述高温探测镜头安装于锅炉内，用于获取锅炉内火焰温度图像，所述玻璃光纤传感器用于将所述温度图像传输到所述CCD摄像机，所述吹扫冷却装置连接所述高温探测镜头和玻璃光纤。
根据本实用新型其中一个较佳实施例，所述测量系统包括视频分隔器，所述视频分隔器连接所述CCD摄像机，用合成所述CCD摄像机的火焰图像。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述测量系统包括工控机，所述工控机内安装有图像采集卡，所述工控机连接所述视频分隔器，所述工控机用于计算锅炉的三维温度场。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述高温探测镜头被设置为6层结构，每层结构设置4个所述高温探测镜头，且所述高温镜头分别安装在锅炉的燃烧区和燃尽区的角区测点处。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述高温探测镜头在安装时的视场角为水平90°，竖直方向为78°。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述CCD摄像机的靶面具有30×30＝900个像素单元，每层结构共有3600个像素单元，用于多角度采集燃烧火焰图像。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述测量系统包括同轴电缆，所述同轴电缆连接所述吹扫冷却装置，且所述同轴电缆还连接高温探测镜头和CCD摄像机，用于供电。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述测量系统包括显示器，所述显示器连接工控机，所述显示器用于可视化显示火焰图像。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述测量系统连接计算机监控系统，所述计算机监控系统通过同轴电缆连接所述测量系统，用于对所述测量系统的硬件设备供电。
根据本实用新型另一个较佳实施例，所述冷却吹扫冷却装置包括水冷区和风冷区，所述风冷区连通所述高温探测镜头的外表面，用于吹扫外表面灰尘，所述水冷区连接所述玻璃光纤传感器。
附图说明
图1显示的是本实用新型一种锅炉火焰测量系统的安装结构示意图。
图2显示的是本实用新型一种锅炉火焰测量系统中部分探头结构示意图。
其中，
高温探测镜头-1，玻璃光纤传感器-2，CCD摄像机-3，水冷区进口管-4，水冷区出口管-5，风冷区进口管-6，风冷区出口管-7.
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请结合1-图2，本实用新型提供了一种锅炉火焰测量系统，所述系统主要由以下几个部分组成：高温探测镜头、CCD摄像机；玻璃光纤传感器；吹扫冷却装置。其中所述高温探测镜头安装在锅炉内，用于采集锅炉内的图像，且所述高温探测镜头和CCD摄像机之间采用所述玻璃光纤传感器，所述玻璃光纤传感器用于传输所述高温探测镜头的镜头图像，所述冷却吹扫系统包括水冷区和风冷区，其中水冷区连接所述玻璃光纤传感器，用于冷却玻璃光纤传感器，从而可以提高火焰图像传输的效果，所述风冷区连接所述高温探测镜头外表面，用于吹扫所述高温探测镜头外表面，从而提高图像采集效率。所述测量系统还包括视频分隔器、同轴电缆和工控机，其中所述视频分隔器连接所述CCD摄像机，用于将所述CCD摄像机采集的火焰图像进行合成，所述同轴电缆用于连接所述测量系统中的硬件设备，用于对硬件设备供电。其中所述水冷区包括水冷区进口管和水冷区出口管，所述风冷区包括分冷区进口管和风冷区出口管。
所述高温探测镜头在所述锅炉内的安装结构可以分为6层，每层4个所述高温探测镜头，共24个分布在燃烧区和燃尽区角区测点处的高温探测镜头采集锅炉火焰图像并通过玻璃光纤传感器将图像传输给CCD摄像机，玻璃光纤传感器外部的冷却和吹扫风系统对传感器进行冷却并对高温镜头表面进行清洁以确保正常稳定的图像传输。冷却水从正面的冷却水进口接管进入在传感器正反面进行一个冷却循环之后从背面的冷却水出口接管排出，冷却风从左侧面的冷却风进口接管进入，吹过高温探测镜头表面并在传感器侧面进行一个循环后从右侧面的冷却风出口接管排出。CCD摄像机将每层的4幅火焰辐射画面通过同轴电缆传输给视频分隔器，视频分隔器将4幅火焰辐射画面合成为一幅图像一方面传输给显示器进行实时显示，一方面进入工控机的图像采集卡中，并在工控机中进行处理，实时计算出炉膛三维温度场，最后整个系统中的信息在工控机的控制器中进行整合，控制器针对各种实时信息对炉膛燃烧情况进行优化调整。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型，本实用新型的目的已经完整并有效地实现，本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述系统包括：
高温探测镜头；
CCD摄像机；
玻璃光纤传感器；
吹扫冷却装置；
其中所述玻璃光纤连接所述高温探测镜头和CCD摄像机，所述高温探测镜头安装于锅炉内，用于获取锅炉内火焰温度图像，所述玻璃光纤传感器用于将所述温度图像传输到所述CCD摄像机，所述吹扫冷却装置连接所述高温探测镜头和玻璃光纤。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述测量系统包括视频分隔器，所述视频分隔器连接所述CCD摄像机，用合成所述CCD摄像机的火焰图像。
3.根据权利要求2所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述测量系统包括工控机，所述工控机内安装有图像采集卡，所述工控机连接所述视频分隔器，所述工控机用于计算锅炉的三维温度场。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述高温探测镜头被设置为6层结构，每层结构设置4个所述高温探测镜头，且所述高温镜头分别安装在锅炉的燃烧区和燃尽区的角区测点处。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述高温探测镜头在安装时的视场角为水平90°，竖直方向为78°。
6.根据权利要求4所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述CCD摄像机的靶面具有30×30＝900个像素单元，每层结构共有3600个像素单元，用于多角度采集燃烧火焰图像。
7.根据权利要求1所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述测量系统包括同轴电缆，所述同轴电缆连接所述吹扫冷却装置，且所述同轴电缆还连接高温探测镜头和CCD摄像机，用于供电。
8.根据权利要求3所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述测量系统包括显示器，所述显示器连接工控机，所述显示器用于可视化显示火焰图像。
9.根据权利要求7所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述测量系统连接计算机监控系统，所述计算机监控系统通过同轴电缆连接所述测量系统，用于对所述测量系统的硬件设备供电。
10.根据权利要求1所述的一种锅炉火焰测量系统，其特征在于，所述冷却吹扫冷却装置包括水冷区和风冷区，所述风冷区连通所述高温探测镜头的外表面，用于吹扫外表面灰尘，所述水冷区连接所述玻璃光纤传感器。
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2021
- 2021-09-14 CN CN202122221844.7U patent/CN216244399U/zh active Active
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