炉膛出口气体温度的连续红外在线监测

持续、精确的监测,实现最佳燃烧效率,并最大限度地减少锅炉和熔炉的排放

通过连续监测炉膛出口气体温度来优化燃烧

工业炉在各种应用中发挥着关键作用,包括金属生产、化学加工和热处理。这些炉子经过精心设计,可以达到实现特定工艺结果所需的极高温度。这些炉内的燃烧过程涉及燃料和空气的精确混合以产生热量,然后将热量传递给正在处理的材料。

优化炉子性能和确保工业锅炉安全的一个关键参数是炉出口气体温度 (FEGT)。FEGT 直接影响炉内的热传递,影响过热和再加热过程的效率。如果 FEGT 过高,则会导致结渣、管道腐蚀和氮氧化物 (NOx) 排放量增加等问题。相反,低 FEGT 可能表示燃烧效率低下。因此,准确可靠地测量 FEGT 对于保持燃烧效率和工艺平衡至关重要。然而,由于恶劣的环境条件和工业炉内燃烧过程的复杂性,准确测量 FEGT 具有挑战性。

FEGT 测量可精确评估特定负荷条件下向炉水壁的热传递情况,并确定过热和再热操作的预期性能。升高的 FEGT 会导致粉煤灰粘附在管道和吊架上,从而导致炉渣形成和热交换效率降低,这可能需要频繁吹灰、导致管道腐蚀、降​​低运行负荷并带来安全风险。另一方面,较低的 FEGT 可能表示水壁的辐射损失过多或燃烧不充分,这两者都会降低效率。燃料质量、过量空气、燃烧器选择和倾斜、低 NOx 操作和传热动力学等因素都会影响出口气体温度。

传统的 FEGT 测量方法,如热电偶和热建模,具有明显的局限性。这些包括对局部温度变化的敏感性以及在炉内推断数据时可能不准确。这导致采用先进的红外温度测量技术,该技术提供了非接触式的精确解决方案。热电偶只能测量特定点(通常靠近炉壁)的温度,而且容易因烟灰和粉煤灰堆积等恶劣条件而磨损和损坏,而红外测温仪则能准确、全面地测量整个炉膛的气体温度。这种先进的方法可以更深入地了解整个燃烧过程,从而提高准确性和可靠性。

Continuous Infrared Online Monitoring of Furnace Exit Gas Temperature
Optimizing Combustion with Infrared Pyrometry to Enhance Furnace and Boiler Efficiency

利用红外测温法优化燃烧以提高熔炉和锅炉效率

接触式温度测量方法利用红外辐射来评估工业炉中废气的温度。

Optris CTlaser F6 是一款先进的红外温度传感器,专为非接触式测量工业锅炉中的炉出口气体温度 (FEGT) 而设计。这款先进的测温仪能够测量一氧化碳 (CO) 火焰气体的温度,这是燃烧效率和炉内潜在热点的关键指标。它采用薄膜热电堆和光谱滤波器,可选择性地阻挡其他红外辐射,使传感器能够以高灵敏度检测 CO 红外能量。此功能允许在传感器的视野范围内直接精确地测量 CO 气体的温度。

CTlaser F6 在 4.6 μm 的光谱范围内工作,专门针对 CO 气体检测进行了优化。该波长对应于红外光谱中一氧化碳的吸收带,使其成为测量 CO 气体温度的理想选择。像 Optris CTlaser F6 这样的红外测温仪旨在通过瞄准这些独特的吸收带来检测特定气体。在 4.6 μm 波长下,该传感器对燃烧气体中 CO 分子发出的热辐射高度敏感,因此能够提供精确的温度读数,这对于确定 FEGT 至关重要。

该设备具有紧凑的传感器头、用于精确对准的双激光瞄准系统和 45:1 的光学分辨率,即使在具有挑战性的环境中也能确保精确的测量。高温计安装在坚固的外壳中,能够承受高达 85°C 的环境温度而无需额外冷却。对于更恶劣的条件,可选配件(例如水冷和空气吹扫系统)可进一步提高耐用性。

将 Optris CTlaser F6 集成到熔炉监控系统中可实现连续、实时的 FEGT 测量。该设备的快速响应时间仅为 10 毫秒,可确保立即检测到温度波动,使操作员能够快速调整设置以保持最佳燃烧条件。传感器的输出数据可以通过模拟和数字输出无缝集成到现有的工厂控制系统中,从而提供监控和数据管理的灵活性。

Optris CTlaser F6 用于精确测量 CO 气体温度

使用 Optris CTlaser F6 进行 FEGT 测量可为工业锅炉操作员带来诸多优势。这种先进的传感器可提供精确的炉膛出口气体温度读数,这对于优化燃烧过程、降低燃料消耗以及最大限度地减少炉渣和烟灰沉积物积聚至关重要。通过将 FEGT 保持在最佳范围内,操作员可以显著降低管道腐蚀和 NOx 排放的风险,从而提高锅炉效率并延长使用寿命。

此外,CTlaser F6 的非接触式测量方法消除了传统热电偶常见的磨损,确保长期可靠且免维护运行。持续的 FEGT 监控还会为预测性维护生成有价值的数据,使操作员能够在潜在问题升级为代价高昂的问题之前解决它们。

Optris CTlaser F6 的另一个独特之处在于其价格实惠,可对关键资产进行冗余测量。这种经济实惠意味着操作员可以在系统内的关键点部署多个传感器,确保全面监控并增加安全层。通过设置冗余,即使一个传感器需要维护或更换,操作员也可以自信地保持一致和准确的温度读数。这不仅提高了可靠性,还支持不间断运行,进一步提高了锅炉系统的整体效率和使用寿命。

Optris CTlaser F6 是首选解决方案,因为它设计坚固、精度高、易于集成且经济高效。它能够在恶劣环境下可靠地运行,无需大量冷却或频繁维护,再加上冗余设置选项,使其成为在苛刻的工业环境中持续监测 FEGT 的理想选择。

Continuous Infrared Online Monitoring of Furnace Exit Gas Temperature