随着国民经济的不断发展和环境保护意识政策提升和政策的加强,节能减排越来越受到人们的关注和重视,许多新技术、新设备应运而生并不断得到推广使用,红外热成像技术作为一项非接触式热成像测温诊断技术在节能降耗方面发挥着重要的作用,为工业生产制造领域提高了能源使用效率,降低了经济成本和环境污染,促进工业生产绿色发展。
作为非接触式无损检测技术,红外成像检测技术集先进的光电子技术、计算机技术和图像处理技术于一体,实现非接触即可根据物体表面散发出的热辐射,测量出物体的温度,一般可实现对零下20℃~2000℃的温度测量,红外热像仪在电气设备预防性缺陷诊断检测检修,生产设备节能减排应用中可发挥重要作用。
红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断,它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像。在工业生产制造中,很多设备长期处在高温高压高速的状态下,利用红外热像仪可以检测出设备的设备表面温度差异温度分布情况,从而识别、判断设备的工作状态,一般情况下,设备温度过高容易引发各种故障,利用热像仪工作人员可以及早发现并排除故障隐患,避免事故。另外,设备过热也是能耗消耗多的一种表现,而且设备过热所产生的故障隐患也容易使得能源过多消耗,使用热像仪检测设备过热状态,可以根据实际情况调整生产能源的消耗,提高能源使用效率。以下举例说明红外热像仪为生产制造节能降耗所发挥的作用:
①电气设备故障检测排查,降低电能消耗
对电气设备和线路的热缺陷进行探测,能及早发现排除潜在的故障隐患点,消除故障缺陷,使得因故障隐患导致的电能过多消耗及早被发现,从而降低能耗达到节能减排之目标。由于状态检修主要依赖于对运行中设备的状态检测以及在线监测手段,所以,使用热成像监控系统对电力设备运行状态检测和在线监测在电力安全生产中起着重要的作用。
②冶金炉窑设备温度监测,发现故障减少能耗
带隔热内衬的高温设备如冶金高炉,因为内衬的损伤如内衬减薄、裂纹、鼓泡、夹层串气、空洞和脱落,使得设备壁温上升,有可能会超出安全使用范围,从而引起设备的损坏和能耗的增加,甚至是引发安全事故。在冶金行业中,红外诊断技术通常用于具体以下几个方面:高炉料面监控,高炉内衬水冷壁缺陷的检测与诊断,高炉炉瘤的诊断,钢水包、铁水包内衬腐蚀程度诊断及烤包状态监控,热风炉、转炉、回转窑、鱼雷罐车内衬损坏及缺陷诊断等等。
③电解槽生产温度监控,发现故障降低单位能耗
电解有色金属属于高能耗产业,如何提高运行效率、降低成本一直是有色金属冶炼行业痛点。电解铝等生产环境为强腐蚀、大磁场、高电流环境,电解槽槽电压、阴阳极间电压在线监测困难,传统的生产监控办法都是现场采用人工巡视、触摸、洒水等方式判断短路、凉板,现场车间内都不同程度上有酸雾,人员每过一至两小时需进入电解槽槽面上检查阴阳极导电母排。这造成人员现场操作强度大但生产质量控制不严,强腐蚀高电流环境长期易造成身体伤害,操作工人数多,造成劳动生产率低,单位电耗增多。实际工作过程中,电解精炼中电解槽正负极板可能发生短路情况,无法正常生产,造成电能浪费且伴随危险情况。使用红外热像仪对电解生产过程的监测也能极大程度地降低电解槽极间短路造成的能源过高损耗。
④石油化工生产监控,避免设备故障及能源浪费
红外热像仪可应用于油田泄漏安防监控,因罐体腐蚀、地基沉降、法兰破损、液位计量失效等原因导致油料泄漏或溢出一直是油库消防安全的主要隐患,遇到明火极其易燃,通过红外热像仪进行探测,由于物料和这些存储设备为不同材料,其热容量不同,在红外热像仪图片上可以清楚地反应其液位情况,避免油液泄漏或者溢出,有利于安全隐患排查和节省石油能源。在石化行业生产过程中,很多管路,如蒸汽、热水,各种工业溶液,其上通常覆盖各种保温材料来节能,但是由于这些管路通常架设在厂房上部或者室外,没有任何维护措施;随着时间的推移,保湿层甚至管道壁有破损或变薄的情形发生,通过热像仪,可以非常容易得发现热点区域,从而采取措施,减少能量的浪费。