一、热成像监控需求分析
回转窑是对散状或浆状物料例如:水泥、碳素、石灰、矾土、肥料、DRI(还原氧化铁)进行干燥、焙烧和煅烧的热工设备。窑体内部为耐火材料,外表钢板围护层,正常运行时其内部温度在 1000℃以上,局部温度更高,随着转窑长时间不间断的运行,内部耐火材料会被侵蚀变薄甚至脱落,或者结焦拉圈,引发安全与生产故障事故。存在的风险如下:
1.由于燃烧的熔融状况,极易造成结焦,并在尾部堆积拉圈,影响排渣,以致需要停炉除焦,影响设备运行可靠性。
2.内部耐火材料逐渐侵蚀、脱落,钢板则会直接暴露在高温环境中,软化甚至熔蚀,威胁生产安全,严重时造成非计划停窑。
3.在转窑内燃烧时,由于回转窑的结构特点,无法采取直接手段测量内部温度分布,无法判断燃烧中心的位置与内部的温度状况,会造成燃烧不充分或燃烧过度,对回转窑的处理能力与二燃室的燃烧工况都会造成影响,给转炉带来安全隐患和经济损失、影响环保达标等。
对回转窑生产工艺广泛应用的工业领域,如:水泥建材、石灰、耐火材料、铝业、钢铁冶金、碳素厂,及早地发现高温区域,有助于提前安排检修计划,避免因耐火材料的突然脱落导致停产。需要检测出回转窑每个地方的温度及其细微变化并及时告警,防止设备故障及安全隐患的发生。
二、系统介绍
过高的温度会对回转窑造成不可逆的永久性损坏,对风险的预见性显的尤为重要。为了提高生产率、降低运营成本、改善生产过程、节约能源,窑炉监控系统的选择需要特别重视。使用红外热像仪,通过非接触式的测温方式对回转炉表面的温度进行测量,实时监测整个转窑壁温分布状况,实时显示窑筒体整体热成像图、从原料进窑开始的干燥、热解、燃烧、燃尽各区段温度分布,高温带变化趋势图;连续监测转窑壁温,提早地探知任何异常内部结焦与耐火材料脱落减薄现象,分析定位回转窑内部结焦或脱落趋势,准确定位结焦或脱落位置,用于指导燃烧的调整与停炉的检修;还可以根据温度判定炉内的燃烧情况,合理改善生产流程,提供生产效率,减少能耗和污染。
在水泥熟料的生产过程中,某些环节一直未能做到很好的监控,如:窑的燃烧器火焰和冷却机的冷却效果。在布满灰尘的环境里,读取可靠的窑内温度并非易事,只有高端稳定的工具才能提供这样的信息。格物优信炉窑专用红外热像仪可以穿越粉尘烟雾,精准测量水泥炉窑燃烧器火焰的温度和冷却机的冷却效果温度,可实现全天候实时监控。
回转炉的红外热像图
格物优信后台系统监测回转窑
三、用户效益
全天候将前端热像仪采集的全辐射红外图像流接入中控室,实时持续不间断的监测窑体温度,中控的操作员可以全天候监测窑壳的温度、轮带滑移、最高温度点、窑皮厚度的增减以及报警的可视/听化;
平面展开图上显示此周不同区域的最高温度值、最低温度值;
根据原料在转窑的燃烧过程在表面壁温不同划分干燥、热解、燃烧、燃尽四个区域;
根据数据处理完成的高温带变化趋势,显示燃烧中心位置变化并用于指导调整原料进料与燃烧调整;
系统自检,故障后自动重新连接,支持远程故障处理,保证系统稳定可靠运行;
预留转窑未来自适应燃烧优化接口以及软件升级,并使软件具有可兼容性。
借助系统后台分析当前和历史数据,实现对风险的智能预警和报警,自动通知相关负责人,及时对潜在隐患进行有效处理。
红外热成像系统可以整合有价值的信息,有助于维护部门安排预防措施,延长回转窑窑胴体使用寿命。红外热成像仪附带高配热像镜头可以监控所有高温工艺的流程。结合实时和存储的回转窑关键数据,为全窑温、耐火砖、窑皮厚度、窑速、轮带滑移和绕度提供精确的测量,并绘制温度数据曲线,为预防性诊断做出重要依据,防止设备故障和安全事故的发生。