[实用新型]回转窑炉内温度测量系统

说明书

技术领域

本申请属于窑炉温度测量技术领域，涉及一种回转窑炉内温度测量系统。

背景技术

回转窑是一种连续转动的高温窑炉，回转窑窑内各点温度检测的准确与否，对产物的质量产量、能源消耗、成本及设备安全运转起着决定性的作用。回转窑的转动特性给准确测量旋转窑体内的温度带来诸多不便。因此选择测量准确、可靠的回转窑测温系统对回转窑炉内部温度的测定和控制是保证回转窑正常生产操作的重要手段。目前常用的温度仪尽管有的精度较高，如贝克曼温度计，QJ-85直流比较式测温电桥等，但结构复杂，使用起来十分麻烦，不方便，无法在回转窑炉内进行高温测量且温度信号传输十分复杂，更不能作为远距离传输监控，很难满足生产操作的要求。

在DCS主控室采用仪表连续检测回转窑各反应带物料的温度，不仅对了解回转窑内加热物料温度状况，改进工艺操作水平，提高熟料产品质量，降低燃料消耗，延长回转窑运转周期等具有重要作用，而且在实现回转窑自动化控制过程中也是必不可少的参数。

目前测量手段主要是袋式测温器，在需要测量物料温度的胴体部位，开一圆孔，将外包铜板、内嵌轻质耐火砖的袋体焊在胴体外壁上。轻质耐火砖及窑内衬之耐火砖通过加工修整使成为一个袋状空腔(俗称袋子)，用作盛放待测温度之物料，袋内插入感温元件—热电偶。

袋体随回转窑旋转，当回转窑旋转使袋体处于窑胴体下部时，袋内即装满需要测量温度之物料。在回转窑继续转动的过程中，物料对热电偶加热，使热电偶迅速达到物料所具有的温度，并将此温度值变换为相应的电势毫伏值，经补偿导线、集电环、炭刷、输送导线送至回转窑头仪表屏上，由电子电位差计指示并记录出来。当回转窑旋转到使袋体处于窑胴体上部时，袋内已被测过温度之物料，即靠重力由袋内掉落，使袋子倒空，为袋体继续转至窑体下部装入新的待测温度之物料作好准备。按照这种装入物料—检测—倒空—重新装入物料的顺序周而复始，循环下去，即可连续检测出该反应带物料的温度。

经过一段时间运行后，由于块状物料挤卡在袋内或粉状物料在袋体内堆集粘结，将袋子堵死，妨碍了袋内物料的更新，致使检测无法进行。尤其是当窑的操作需要临时停窑，而这时袋体又恰巧处于窑胴体下部时，这种现象就更为严重。

一旦发生袋子堵死的故障，由于袋体是一整体，且焊死在胴体上，所以无法在窑外排除，必须等窑定期检修时进入窑内方能排除。

现有技术中公开了一种回转窑红外线扫描仪测温技术，利用红外线扫描仪接收窑皮发射的红外线，测量窑皮的温度，然后通过一定的换算公式将外皮温度转换为窑内的温度，可以间接了解窑内物料的情况。但该技术的间接测量方法滞后性比较大，通过推算的物料温度误差较大。

实用新型内容

本实用新型主要针对回转窑炉类似生产转动设备内部温度测量。回转窑炉生产操作的关键在于对温度的控制，温度控制范围一般为±25℃左右，如果温度太低，则各种物理化学反应进行得非常缓慢，难以达到回转窑炉操作效果；当反应温度超过回转窑炉设定温度时会带来产品变性，得不到所需要产品，而且装置能耗也会相应增加，温度过高对设备损耗程度较大，严重影响设备的使用寿命。只有测量好回转窑炉设备内部温度，才能实现对回转窑炉燃料量、窑速和排烟量的控制，满足生产的要求。

本实用新型提供一种回转窑炉内温度测量系统，采用激光诱导荧光温度测量回转窑内部的温度，用于解决现有技术中对回转窑内部高温物料温度无法进行实时测量的问题，能够连续检测回转窑各反应带物料的温度。

所述温度测量系统可以对回转窑炉内部位置进行温度测量，并可连接计算机系统进行实时监测。

本实用新型的回转窑炉内温度测量系统包括：回转窑炉外壁上的荧光涂层，激光发射器，荧光接收器，光谱仪，光电倍增管及图像传感器(CCD)，计算机主控单元，其中，激光发射器通过光纤与计算机主控单元相连；荧光接收器、光谱仪、光电倍增管及图像传感器、计算机主控单元通过光纤依次相连。

本实用新型的回转窑炉内温度测量系统还包括数据采集卡数模转换传输系统，通过数据采集卡数模转换传输系统将光电倍增管及图像传感器的数据传输至计算机主控单元。

回转窑炉外壁上的荧光涂层指的是回转窑外壁涂有含有丁二烯高分子聚合物的荧光涂层，该涂层具有比较稳定的化学结构，对金属材料具有良好的粘结性，耐高温严寒，在-60-+200度温度范围状态下仍然能够保持很好的激发荧光能力。

激光器发射器可为ND:YAG激光发射器，激光器发射器的发射头采用可旋转设计，可以设置步进电机精确控制发射角度以控制所要监测的回转窑的温度控制点。