CN113864815A - 一种基于光学原理的锅炉测温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于光学原理的锅炉测温装置。所述装置，包括：多个光学测温模块；所述光学测温模块根据锅炉的燃烧器的位置分层设置在所述锅炉的炉膛侧壁上；一个所述光学测温模块对应一层燃烧器。本发明可以实现三维立体测量炉膛内部的温度场。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉测温领域，特别是涉及一种基于光学原理的锅炉测温装置。
背景技术
目前各大电站对于锅炉燃烧问题越来越重视，而且对于锅炉燃烧的研究可以很好的解决很多锅炉问题：
1.安全
准确监测每个燃烧器的燃烧质量，具有燃烧不稳预警功能；有效监测温场，防止炉膛结焦和高温腐蚀；合理控制着火距离，防止燃烧器烧损。
2.节能
以数字化管理，实现燃烧全过程实时监控，精准优化燃烧调整，提升燃烧效率0.3～1％。
3.环保
对各燃烧器进行数字化管理，实现从点到面的低氮燃烧，降低NOx浓度5-30％。
4.深度调峰
数字化判断燃烧强度，减少低负荷炉膛灭火风险，为机组深度调峰保驾护航。
5.煤质评估
对煤质燃烧特性进行数字化分析，判断锅炉对不同煤种的适应性，实现经济煤种的优化掺烧。
6.智慧电厂
实现燃烧多特征可视化、数字化，打开炉膛燃烧“黑匣子”，为智慧电厂建设提供最直接、最及时、最重要的燃烧数据。
但是对于现在的测温技术来说，一般只是测量炉膛某一平面或某一个点的温度，这样测出来的虽然可以做到较为准确的温度值，但是无法对整个炉膛得到更加全面的了解，以至于无法对锅炉的燃烧进行很好的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于光学原理的锅炉测温装置，可实现三维立体测量炉膛内部的温度场，进而深一步地了解锅炉燃烧情况。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于光学原理的锅炉测温装置，包括：多个光学测温模块；
所述光学测温模块根据锅炉燃烧器的位置分层设置在所述锅炉的炉膛侧壁上；一个所述光学测温模块对应一层锅炉燃烧器。
可选的，所述光学测温模块包括：四个光学测温单元，一个所述光学测温单元对应一个炉膛侧壁。
可选的，所述光学测温单元包括：多个光学测温装置，同一个所述光学测温单元内的所述光学测温装置等间隔设置。
可选的，所述光学测温装置包括：通过光缆连接的火焰光束接收探头和运算器。
可选的，所述基于光学原理的锅炉测温装置，还包括：分别与各所述光学测温模块连接的计算机分析系统，所述计算机分析系统用于根据炉膛内各层的温度绘制等温线。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明的测温装置包括：多个光学测温模块；光学测温模块根据锅炉燃烧器的位置分层设置在锅炉的炉膛侧壁上；一个光学测温模块对应一层锅炉燃烧器，可以实现三维立体测量炉膛内部的温度场。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于光学原理的锅炉测温装置的正视图；
图2为本发明实施例提供的一种基于光学原理的锅炉测温装置的俯视图；
图3为本发明实施例提供的一种基于光学原理的锅炉测温装置的结构示意图。
符号说明：
1-光学测温装置、2-燃烧器、3-火焰光束接收探头、4-计算机分析系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，锅炉内部有很多层燃烧器2，本发明提供了一种基于光学原理的锅炉测温装置，包括：多个光学测温模块；所述光学测温模块根据锅炉的燃烧器2的位置分层设置在所述锅炉的炉膛侧壁上；一个所述光学测温模块对应一层燃烧器2，光学测温模块根据对应层的燃烧器2内的火焰得到对应层炉膛内的温度。
作为一种可选的实施方式，所述光学测温模块包括：四个光学测温单元，一个所述光学测温单元对应一个炉膛侧壁。
作为一种可选的实施方式，所述光学测温单元包括：多个光学测温装置1，同一个所述光学测温单元内的所述光学测温装置1等间隔设置，数量以锅炉实际情况为准。
作为一种可选的实施方式，所述光学测温装置1包括：通过光缆连接的火焰光束接收探头3和运算器，火焰光束接收探头3设置在炉墙上，运算器与计算机分析系统4连接，运算器通过控制电缆与控制系统连接，火焰光束接收探头3吸收炉膛内部火焰光谱形成光脉冲信号，经过光缆传递至运算器(将光脉冲信号转换为电信号)，运算器根据光脉冲信号得到炉膛温度，再将炉膛温度经控制系统传输至计算机分析系统4。
作为一种可选的实施方式，所述基于光学原理的锅炉测温装置，还包括：分别与各所述光学测温模块连接的计算机分析系统4，用于根据炉膛内各层的温度绘制等温线。
本发明中光学测温装置的检测原理为：
频谱中的静态特征与辐射强度密切相关，具有直接的对应关系，通过测量火焰的光脉冲信号得到光脉冲波干涉图，对光脉冲波干涉图进行傅里叶变化的方法来测定火焰光谱(根据火焰光谱可以得到火焰光谱的辐射强度，火焰光谱的辐射强度与形成该光的两束相干光的光程差之间有傅里叶变换的函数关系，并通过火焰的辐射强度可实现煤粉燃烧火焰温度的测量)。火焰辐射强度的计算：
(2πσΔ)dσ，I(Δ)为火焰辐射强度，c为光速，Δ为光程差，σ为光波数。
根据辐射测温原理和普朗克辐射定律，可以得到火焰的单色绝对辐射强度I(v，T)和火焰温度T的关系为：
其中，h为普朗克常数，v为频率，c为光速，k为玻尔兹曼常数。这个公式里面的I(v，T)就是上一段公式的I(Δ)，两个公式联立，求火焰温度T，即对应的炉膛温度。
本发明的技术效果为：
对于现在的测温技术来说，接触式，一般只是测量炉膛某一平面或某一个点的温度，这样测出来的虽然可以做到较为准确的温度值，但是无法对整个炉膛得到更加全面的了解，本发明因为是分层设置的可以做到三维立体测量炉膛内部的温度场，建立三维等温曲线，进而深一步地了解锅炉燃烧情况。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种基于光学原理的锅炉测温装置，其特征在于，包括：多个光学测温模块；
所述光学测温模块根据锅炉燃烧器的位置分层设置在所述锅炉的炉膛侧壁上；一个所述光学测温模块对应一层锅炉燃烧器。
2.根据权利要求1所述的一种基于光学原理的锅炉测温装置，其特征在于，所述光学测温模块包括：四个光学测温单元，一个所述光学测温单元对应一个炉膛侧壁。
3.根据权利要求2所述的一种基于光学原理的锅炉测温装置，其特征在于，所述光学测温单元包括：多个光学测温装置，同一个所述光学测温单元内的所述光学测温装置等间隔设置。
4.根据权利要求3所述的一种基于光学原理的锅炉测温装置，其特征在于，所述光学测温装置包括：通过光缆连接的火焰光束接收探头和运算器。
5.根据权利要求1所述的一种基于光学原理的锅炉测温装置，其特征在于，还包括：分别与各所述光学测温模块连接的计算机分析系统，所述计算机分析系统用于根据炉膛内各层的温度绘制等温线。
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