沸腾炉料面在线监控系统

项目背景

硫酸沸腾炉作为制酸工艺流程中至关重要的设备之一，在生产二氧化硫气体的过程中，会在底部向燃烧室鼓入大量助燃空气，在硫铁矿粉从进料口倒入时会在第二倒锥形区产生大量粉尘，导致无法通过肉眼观测沸腾层新加入原料的燃烧情况。为实现沸腾炉内沸腾层处硫铁矿粉末沸腾燃烧状态可见，我们公司将建设一套炉内红外监控系统，将高温红外热成像仪伸进炉内实时探测沸腾层，通过高温网线和光纤的把设备检测到的数据实时传输至后端系统进行成像显示，以此实现对硫铁矿粉末燃烧状态的实时监测与判定，在提高生产效率的同时也可减小能源的损耗，为工厂走向智能化发展迈出关键一步。

系统概述

沸腾炉炉内在线监控系统基于红外热成像原理，因炉内高尘、高温的特性，设备采用进口非制冷型焦平面红外探测器，通过公司自主研发DDE算法，可消除部分粉尘的干扰，以此保障成像画面的清晰度以及探测器的稳定性。护罩前窗采用定制耐高温碳膜锗片，可承受1800℃以上的高温侵蚀，同时有效防止粉尘内的颗粒物对镜片外表的划伤。镜头刮扫装置用于对镜头前的灰尘进行清理，以免灰尘堆积影响画面清晰度。高温电动隔离装置、自动进入/退出装置、温度传感器和压力传感器作为安全装置，在出现护罩内部温度过高或者压力过大时启动自动保护功能，及时将设备退出，避免造成设备损坏。同时可手动调节设备进出，在需要进行红外热成像仪和高温镜头维护和更换工作时，沸腾炉无需停工，在不影响正常生产的情况下完成更换、维护工作，解决后期维护难的问题。设备通过网络数据传输图像信息，现场需使用高温网线连接光电交换机，通过光纤传输至主控室内。

系统功能

沸腾炉料面红外监控设备前窗采用高温耐磨锗片、高温镜头和特制耐高温防护罩，后端平台使用定制化服务软件，实现在极端环境对沸腾层硫铁矿粉燃烧状态的有效观测。

系统特点

1）先进的探测器技术

红外探测器为热像仪中的核心器件，其性能、可靠性以及可维护性为整个热像仪系统中最关键的部分。采用法国进口ULIS 384*288、17μm 非制冷焦平面探测器，该探测器性能成熟、稳定性高，已被广泛应用于冶金、煤矿、电力等工业场景。

2）全实时成像

热像仪输出图像场频最高可达 50 帧/秒，画面实时播放无拖尾、无跳帧，保证能在有效探测距离内，清晰分辨物体轮廓、外型特征，满足状态分析的要求。

3）数字图像增强（ DDE ）

系统采用红外数字图像细节增强（DDE）技术，用高速处理器先对原始目标信息进行分析，提取出有用灰度信息分布和无用灰度信息分布，然后大比例压缩无用信息灰度，小比例压缩甚至拉伸有用信息灰度，得到接近实际层次丰富的图像。

DDE细节增强前、后的对比

4）智能均匀性校正技术

热像仪非均匀校正是影响图像性能的主要问题，我公司采用智能均匀性校正技术，不但能达到良好的效果，同时，大大的减少热像仪校正次数，减轻校正结构的疲劳程度，有效地提高了热像仪长时间工作的可靠性

5）全面的可靠性保证

除了通过独特的镜头设计及控制算法、智能均匀性校正技术来提高系统机械结构的可靠性。同时，设计了电源保护、高温保护等电路系统，有效地提高了热像仪的电气可靠性。温度健康诊断系统由网络传输系统、视频数据存储系统、远程监控管理系统、监控中心显示系统等构成。以红外测温系统为主导，实现监控中心对前端设备进行远程集中监控和管理；同时能够将图像监控、分析与自动报警相匹配，并通过数字传输网络实现对温度数据采集、分析、高温点定位、自动报警等功能。

高温专用红外热像仪：