[发明专利]空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置及其测量方法，可视化测量装置，包括设置在安装主体上的视频采集单元及补光机构；可视化测量方法，在使用前每个可视化测量装置先进行标定，找到位移增量与像素增量之间的对应关系；使用时将可视化测量装置安装良好，通过摄像机获取目标区域的双线激光图像，输送给图像处理器，图像处理器将处理得到的间隙值反馈至视频监视器，实时看到间隙大小，当间隙大小超出正常范围时，系统自动报警提示，以便操作人员根据监视画面及时进行弧形板位置调整；本发明能够实时观察间隙画面及间隙大小信息，大大方便了操作人员对空预器弧形板与转子侧面间隙的精确调整，提高机组的运行效率，维护、更换方便。

技术领域

本发明属于视频监控与视觉测量技术领域，用于在平行线激光照射下的物体间隙视觉测量。具体涉及空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置及其测量方法。

背景技术

火电机组中“回转式空气预热器”是大型工业锅炉的主要辅机之一，简称“空预器”。空预器在工作时，由于上下受热不均匀会产生“蘑菇状”变形，且随着锅炉工作负荷的不同变形量在不断变化，即空预器的弧形板与转子间的间隙是一个变化量。间隙的存在将使大量的热空气泄露到烟道，使风机电耗增大；同时热空气带走大量热能，直接导致锅炉的热效率降低。因此预热器的弧形板与转子间隙应当尽可能小，但随着间隙的减小，转子运转阻力增大，过小时将会发生转子卡死，为了防止此类事故发生则需要热态调节预热器弧形板与转子间的间隙。但由于空气预热器的内部温度达到350～450℃，且含有大量的灰尘及腐蚀性物质，对传感器的设计和安装带来挑战，导致当前工程中普遍采用设计预留的方式，即冷态时技术人员根据设计预留间隙，把弧形板调整到一定位置，热态不再调整。此方案导致经常出现由于预留间隙不足，在热态高负荷时转子阻力过大，导致空预器驱动过载，甚至转子卡死。如果不仅可以进行检测，而且可以以图像的形式实时显示空气预热器弧形板与转子间隙，必然可以方便操作人员热态调整弧形板到合适位置，避免转子卡死问题，提高机组的运行安全及效率。

发明内容

本发明的目的在于提供空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置及其测量方法，解决现有技术中调节弧形板与转子间隙不可测、不可见，单纯依赖经验，导致间隙大小不佳，甚至热态时由于转子受热蘑菇状变形导致扇形板不能下放到位，引起漏风偏大，大大降低机组工作效率，或者转子与弧形板卡死，空预器驱动电机过载，机组跳机，严重影响机组安全工作效率的问题。为可靠的调整空预器弧形板位置提供可视化监测方案。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置，包括设置在安装主体上的视频采集单元及补光机构；视频采集单元及补光机构包括安装在设备安装座外侧的摄像机和双线激光光源，以及安装在设备安装座内侧的加长镜头和双线激光管路及一字激光头；摄像机与加长镜头对应设置连通，双线激光光源、双线激光管路及一字激光头对应设置连通；双线激光管路与加长镜头制作为轴心线平行的一体三孔管道结构为三通道；同时设备安装座的外侧安装有设备保护壳，摄像机与双线激光光源包围在设备保护壳腔中；同时设备保护壳设置有微调顶丝和定位环分别与摄像机和双线激光光源对应连接，微调顶丝和定位环分别用于校正摄像机与双线激光光源的位置；设备保护壳上同时设有线缆接口，摄像机和双线激光光源的线缆通过线缆接口与图像处理器连接，用于给摄像机与线激光光源供电并进行通信；

安装主体的结构包括高温保护壳，高温保护壳靠近外端口安装有球阀，接近球阀的外围圆周上设置有固定法兰，固定法兰用于与设备安装座的法兰安装边对口连接；高温保护壳末端设有外螺纹，球阀与固定法兰之间的高温保护壳壳上有输入压缩气体的吹气口，定期从吹气口输入压缩气体用于降低加长镜头与双线激光管路的温度并进行吹灰。

优选的，加长镜头、双线激光管路及一字激光头均为耐高温材料，能够承受800℃的高温。

一种空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置的拆装方法，包括如下步骤：