专利名称：一体化火焰监测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于气化炉结构设计技术领域，具体涉及一种一体化火焰监测装置。
背景技术：
在煤化工、化工领域，在高温、高压反应器(或气化炉)上，火焰检测器一般安装在气化炉的顶部或者中下部，用于气化炉燃烧的监控。在气化炉启炉点火、升温、升压过程中，燃烧过程主要依赖于火焰检测器的监控，即根据火焰检测器的信号进行气化炉工艺控制；由于气化炉反应温度高，炉内压力高，同时存在高温熔融渣，因此会影响到火焰检测器的检测效果。当气化炉负荷不稳定、燃烧产生波动时，火焰会发生一定的变化，将会影响并削弱火焰检测器的检测效果，甚至检测不到火焰信号，最终导致装置连锁停车。·气化炉正常运行过程中，由于炉内温度很高，达到1600 - 2000°C，因此采用热电偶直接测温存在极大的困难，如果能对炉内温度进行测量，并指导运行将极大提高气化炉反应的安全性、稳定性。
发明内容
本发明的目的是针对现有高温、高压气化炉燃烧反应难以实时检测的问题，提出了一种在小视窗条件下对气化炉的燃烧进行实施监控，既能提供火焰的检测信号，又能提供火焰的图像和火焰温度，为气化炉的稳定运行提供可靠信号的一体化装置。本发明的技术方案是一体化火焰监测装置，它与反应器连接，并包括小视窗接管、连接法兰、耐压元件、光谱分离器、火焰检测器、火焰检测器连接线、火焰图像信号输出线、火焰温度信号输出线、火焰温度测温器、高压隔离窗、火焰图像采集器以及一体化火焰监测分析器；小视窗接管的直径为10-30mm，耐压元件采用耐高压石英玻璃，光谱分离器具有三个接口，其中水平方向有两个接口，第三个接口位于光谱分离器的下方；在反应器上留有小视窗，小视窗接管一端与小视窗连接，另一端通过连接法兰连接耐压元件的一端，光谱分离器的一个水平接口与耐压元件的另一端连接，光谱分离器的下方接口与火焰图像采集器连接，火焰图像采集器的下方安有火焰温度测温器，火焰图像采集器与火焰温度测温器外套有高压隔离窗，光谱分离器的另一个水平接口通过管路与火焰检测器连接，火焰检测器、火焰温度测温器、火焰图像采集器分别通过火焰检测器连接线、火焰温度信号输出线、火焰图像信号输出线与一体化火焰监测分析器信号导通。本发明的有益效果是(I)通过本发明可以在小视窗的条件下，既能承受高压、高温，又能采集并传输出多种火焰监控信号。(2)利用本发明能够通过对在小视窗上采集到火焰光谱信号进行处理，分别得到三种火焰监控信号，即紫外线或者红外线的火焰检测信号、火焰温度数值和火焰实时图形，并将三种火焰型号集成传输至控制系统；
(3)—体化火焰监测分析器可以对火焰图像进行分析处理，判断火焰强度(如分为小火、中火和大火)；可以利用火焰检测信号，进行报警设置。
附图为本发明结构示意图；其中，I-反应器、2-小视窗接管、3-连接法兰、4-耐压元件、5-光谱分离器、6-手动阀门、7-火焰检测器、8-火焰检测器连接线、9-火焰图像信号输出线、10-火焰温度信号输出线、11-火焰温度测温器、12-火焰图像采集器、13—体化火焰监测分析器。
具体实施例方式参见附图，一体化火焰监测装置，它与反应器I连接，它包括小视窗接管2、连接法兰3、耐压元件4、光谱分离器5、火焰检测器7、火焰检测器连接线8、火焰图像信号输出线 9、火焰温度信号输出线10、火焰温度测温器11、高压隔离窗、火焰图像采集器12以及一体化火焰监测分析器13 ；小视窗接管2的直径为10-30mm,耐压兀件4米用耐闻压石英玻璃,光谱分尚器5具有三个接口，其中水平方向有两个接口，第三个接口位于光谱分离器5的下方；在反应器I上留有小视窗，小视窗接管一端与小视窗连接，另一端通过连接法兰3连接耐压元件4的一端，光谱分离器5的一个水平接口与耐压元件4的另一端连接，光谱分离器5的下方接口与火焰图像采集器12连接，火焰图像采集器12的下方安有火焰温度测温器11，火焰图像采集器12与火焰温度测温器11外套有高压隔离窗，光谱分离器5的另一个水平接口通过管路与火焰检测器7连接，火焰检测器7、火焰温度测温器11、火焰图像采集器12分别通过火焰检测器连接线8、火焰温度信号输出线10、火焰图像信号输出线9与一体化火焰监测分析器13信号导通；为了方便火焰检测器7的拆装检测，在光谱分离器5与火焰检测器7之间的管路上安装一个手动阀门6，需要拆卸火焰检测器7时，利用手动阀门6将管路封闭，以保证安全。本发明利用小视窗接管2采集到反应器I内的火焰信号，光谱分离器5根据不同光的波长区间进行分割，如紫外光波长为60 — 400nm、可见光波长为400 — 760nm,红外光波长为760 - 1200nm，通过光谱分离器5将不同光线进行分离，如分为紫外线光、红外线光和可见光；紫外线光、红外线光用于火焰检测，红外线可以用于火焰测温；可见光可以用于火焰图像成像，火焰温度测温器11、火焰图像采集器12、火焰检测器7将采集到的信息传送给一体化火焰监测分析器13，一体化火焰监测分析器13将信息处理得到三种信号，一是火焰检测信号(即火检，用于顺控连锁)，二是火焰燃烧图像，三是火焰燃烧的温度。
权利要求
1.一体化火焰监测装置，它与反应器(I)连接，其特征是，它包括小视窗接管(2)、连接法兰(3)、耐压元件(4)、光谱分离器(5)、火焰检测器(7)、火焰检测器连接线(8)、火焰图像信号输出线(9)、火焰温度信号输出线(10)、火焰温度测温器(11)、高压隔离窗、火焰图像采集器(12)以及一体化火焰监测分析器(13)； 所述小视窗接管(2)的直径为10-30_，所述耐压元件(4)采用耐高压石英玻璃，所述光谱分离器(5)具有三个接口，其中水平方向有两个接口，第三个接口位于所述光谱分离器(5)的下方； 在所述反应器(I)上留有小视窗，所述小视窗接管一端与小视窗连接，另一端通过所述连接法兰(3 )连接所述耐压元件(4 )的一端，所述光谱分离器(5 )的一个水平接口与所述耐压元件(4)的另一端连接，所述光谱分离器(5)的下方接口与所述火焰图像采集器(12)连接，所述火焰图像采集器(12)的下方安有火焰温度测温器(11)，所述火焰图像采集器 (12)与火焰温度测温器(11)外套有所述高压隔离窗，所述光谱分离器(5)的另一个水平接口通过管路与所述火焰检测器(7)连接，所述火焰检测器(7)、火焰温度测温器(11)、火焰图像采集器(12)分别通过火焰检测器连接线(8)、火焰温度信号输出线(10)、火焰图像信号输出线(9)与一体化火焰监测分析器(13)信号导通。
2.如权利要求I所述的一体化火焰监测装置，其特征是，在所述光谱分离器(5)与所述火焰检测器(7 )之间的管路上安装一个手动阀门(6 )。
全文摘要
本发明属于气化炉结构设计技术领域，具体涉及一种一体化火焰监测装置。其技术方案是在反应器(1)上留有小视窗，小视窗接管一端与小视窗连接，另一端通过连接法兰(3)连接耐压元件(4)，光谱分离器(5)安装在耐压元件(4)的另一端，在光谱分离器(5)的下方依次安装火焰图像采集器(12)与火焰温度测温器(11)，光谱分离器(5)的一端通过管路与火焰检测器(7)连接，火焰检测器(7)、火焰温度测温器(11)、火焰图像采集器(12)分别通过火焰检测器连接线(8)、火焰温度信号输出线(10)、火焰图像信号输出线(9)与一体化火焰监测分析器(13)信号导通，利用本发明能够采集并传输出多种火焰监控信号。
文档编号F23M11/04GK102954486SQ201210530100
公开日2013年3月6日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者匡建平, 揭涛, 张世程, 赵子通, 刘思远 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所