淺析內窺式火焰電視監視儀在加熱爐上的應用

張鵬飛

摘 要：內窺式火焰電視監視儀是用于監視石油化工系統爆炸環境中的裂解爐、加熱爐等爐膛內燃料燃燒狀態的全爐膛彩色工業電視系統，本儀器也可以觀察在高溫狀態下爐內各種物體的運行狀態。本文通過內窺式電視監視儀的技術參數，工作原理，安裝調試、使用維護等多方面介紹，使大家能夠了解內窺式火焰電視監視儀的功能和應用，具有基于視頻技術的火焰工業電視為運行人員提供輔助監視的功能，有利于運行人員優化燃燒指導。

關鍵詞：內窺式；監視儀；應用

1 前言

1.1 適用范圍

內窺式火焰電視監視儀是用于監視石油化工系統爆炸環境中的裂解爐、加熱爐等爐膛內燃料燃燒狀態的全爐膛彩色工業電視系統，本儀器也可以觀察在高溫狀態下爐內各種物體的運行狀態。

1.2 內窺式火焰電視監視儀特點

①伸入爐膛的部分充分考慮了耐高溫性能，不怕燒損。鏡頭耐溫1300℃，圓視場90°，適用于任何照度爐；②攝像鏡管具有電動進退功能，便于使用與維護；③觀測角度可做調整；④攝像焦距可調整；⑤采用了可調換光欄，可以適應不同的火焰燃燒工況；⑥攝像機采用高壓儀表風進行冷卻，使結構緊湊，運行可靠；⑦鏡管保護部分采取了特殊設計，在無壓縮空氣時使用低壓風也可保證系統正常工作；⑧現場電氣設備均為防爆設計，防爆等級為ExdⅡBT4。內窺式火焰電視監視儀體積小，重量輕，安裝維護方便，運行可靠，能確保在點火及正常運行時給操作人員提供真實可靠的爐內圖像，因此說是各種爐安全、經濟運行不可缺少的監視儀器。

1.3 主要技術參數

①防爆標志：ExdⅡBT4；②視場范圍：90°±5%；③保護罩工作環境溫度：-10℃-70℃；④鏡頭部分工作溫度：≤1300℃；⑤所需壓縮空氣 壓力：≥0.3MPa，流量：≥0.3m3/min，清潔度：塵埃粒徑≤0.3mm，含油量≤10mg/m3，風溫≤40℃；⑥所需電源：AC220V、50Hz、400VA；⑦導軌長度：≤1400mm（或按用戶要求）。

2 系統構成及工作原理

本裝置基本系統主要由電動退膛裝置、輸像機構、配風機構、防爆保護罩、防爆控制柜、遠程控制器、監視器、制冷器及連接電纜組成。電動退膛裝置安裝在爐外壁上，懸吊輸像機構及相應的單元可以自由伸進爐內或退出，當系統風壓過低或超溫時輸像機構能夠自動退出爐膛；輸像機構主要由前端的鏡管和彩色攝像機組成，前端的鏡管把爐內的火焰燃燒的圖像傳到爐外的攝像機靶面上，由攝像機把圖像傳到控制室的監視器上進行顯示；配風機構及防爆保護罩為鏡管及攝像機的工作創造條件；制冷器可以把常溫風變成低溫風對攝像機進行冷卻，如果攝像機保護罩工作的環境溫度不大于50℃可以不配置制冷器；防爆控制柜可以在現場控制鏡管的進出、為攝像機提供工作電源并提供顯示和報警輸出接點信號和接收集控室輸出的控制信號來控制鏡管的進退；遠程控制器可以在集控室控制鏡管的伸進與退出并完成各種顯示。

3 使用與維護

3.1 使用

①接通控制柜、監視器和遠程控制器電源，系統便投入正常工作；②由于點火和正常運行時觀察景物中心不一致，此時可調整退膛裝置調整帽改變輸像管角度使觀察景物中心處在屏幕中心；③當觀察的景物變化時，將使像面位置略有變化，造成圖像不清，此時可調整調焦環使圖像清晰；④正常運行時，調好的光欄不應亂動，如觀察景物的亮度有較大變化，使得圖像飽和或太暗，應重新進行光欄調整；⑤如要觀察爐膛側壁或爐頂時，可轉動鏡管的轉角進行觀察；⑥如需對鏡頭進行維護時，可把輸像系統退出爐膛；⑦當出現鏡頭冷卻風源風壓低或攝像機保護罩內超溫時鏡管將自動退出爐外，此時應到現場把對應故障排除后重新把鏡管伸進爐內，系統便繼續正常工作；⑧在運行時可以通過控制柜、遠程控制器或DCS系統了解現場設備的工作狀態，也可以通過按鈕或操作系統使鏡管退出爐外或伸進爐內。當出現風壓低或超溫報警時，遠程控制器或控制系統發出聲光報警，此時只要按消音開關報警音響即可解除，但不改變報警狀態。

3.2 維護

①風路的維護。定期檢查風源是否正常，各接口是否泄漏，制冷出口是否正常，鏡管出口風是否正常；②監視器維護。定期對監視器屏幕的灰塵進行擦拭，定期調整亮度，對比度，色調等旋鈕，使顯示圖像最佳；③圖像位置調整。工作時間過長可能會造成圖像位置偏移，此時可打開攝像機微調攝像機光軸位置，使圖像位置改變；④鏡頭維護。由于鏡管前部掛焦或積灰會造監視效果變暗或視場被擋顯示圖像不全現象，此時可退出鏡管對前端的鏡頭進行清潔處理，清理應在鏡管完全冷卻后進行；⑤鏡管的維護。如出現圖像不清或嚴重不全，經判斷為光學系統受污染或鏡片損壞所致，則要對光學系統中的各鏡片進行清潔，有損壞的要及時更換。鏡片的清潔應使用酒精與醚的混合液，用鏡頭紙或干凈的手帕（材質為棉布）沾混合液輕輕擦拭，擦干凈后等表面自然揮發干后再進行裝配，裝配時不要用手直接接觸鏡片的透光表面，以免造成污染。

4 常見故障及處理方法

①圖像不清，故障原因是接觸灰塵的物鏡受到嚴重污染，這時就需退出鏡管，對鏡頭進行維護或更換；②圖像變小，這是由于鏡頭污染和結焦嚴重，阻塞光通道，使視場變小造成，這時應退出鏡管，清除掛焦；③圖像缺角，這是由于振動等原因造成的攝像靶面移位，可以拆下保護罩，方法是：略微松動壓帽配合旋動調整釘，同時觀察屏幕上的畫面，直到消除黑角為止，擰緊壓帽，裝上保護罩，即可重新投入運行；④監視器上圖像突然消失，電源線或視頻線因故斷掉，應檢查線路重新接好。