浅析内窥式火焰电视监视仪在加热炉上的应用

张鹏飞

摘 要：内窥式火焰电视监视仪是用于监视石油化工系统爆炸环境中的裂解炉、加热炉等炉膛内燃料燃烧状态的全炉膛彩色工业电视系统，本仪器也可以观察在高温状态下炉内各种物体的运行状态。本文通过内窥式电视监视仪的技术参数，工作原理，安装调试、使用维护等多方面介绍，使大家能够了解内窥式火焰电视监视仪的功能和应用，具有基于视频技术的火焰工业电视为运行人员提供辅助监视的功能，有利于运行人员优化燃烧指导。

关键词：内窥式；监视仪；应用

1 前言

1.1 适用范围

内窥式火焰电视监视仪是用于监视石油化工系统爆炸环境中的裂解炉、加热炉等炉膛内燃料燃烧状态的全炉膛彩色工业电视系统，本仪器也可以观察在高温状态下炉内各种物体的运行状态。

1.2 内窥式火焰电视监视仪特点

①伸入炉膛的部分充分考虑了耐高温性能，不怕烧损。镜头耐温1300℃，圆视场90°，适用于任何照度炉；②摄像镜管具有电动进退功能，便于使用与维护；③观测角度可做调整；④摄像焦距可调整；⑤采用了可调换光栏，可以适应不同的火焰燃烧工况；⑥摄像机采用高压仪表风进行冷却，使结构紧凑，运行可靠；⑦镜管保护部分采取了特殊设计，在无压缩空气时使用低压风也可保证系统正常工作；⑧现场电气设备均为防爆设计，防爆等级为ExdⅡBT4。内窥式火焰电视监视仪体积小，重量轻，安装维护方便，运行可靠，能确保在点火及正常运行时给操作人员提供真实可靠的炉内图像，因此说是各种炉安全、经济运行不可缺少的监视仪器。

1.3 主要技术参数

①防爆标志：ExdⅡBT4；②视场范围：90°±5%；③保护罩工作环境温度：-10℃-70℃；④镜头部分工作温度：≤1300℃；⑤所需压缩空气 压力：≥0.3MPa，流量：≥0.3m3/min，清洁度：尘埃粒径≤0.3mm，含油量≤10mg/m3，风温≤40℃；⑥所需电源：AC220V、50Hz、400VA；⑦导轨长度：≤1400mm（或按用户要求）。

2 系统构成及工作原理

本装置基本系统主要由电动退膛装置、输像机构、配风机构、防爆保护罩、防爆控制柜、远程控制器、监视器、制冷器及连接电缆组成。电动退膛装置安装在炉外壁上，悬吊输像机构及相应的单元可以自由伸进炉内或退出，当系统风压过低或超温时输像机构能够自动退出炉膛；输像机构主要由前端的镜管和彩色摄像机组成，前端的镜管把炉内的火焰燃烧的图像传到炉外的摄像机靶面上，由摄像机把图像传到控制室的监视器上进行显示；配风机构及防爆保护罩为镜管及摄像机的工作创造条件；制冷器可以把常温风变成低温风对摄像机进行冷却，如果摄像机保护罩工作的环境温度不大于50℃可以不配置制冷器；防爆控制柜可以在现场控制镜管的进出、为摄像机提供工作电源并提供显示和报警输出接点信号和接收集控室输出的控制信号来控制镜管的进退；远程控制器可以在集控室控制镜管的伸进与退出并完成各种显示。

3 使用与维护

3.1 使用

①接通控制柜、监视器和远程控制器电源，系统便投入正常工作；②由于点火和正常运行时观察景物中心不一致，此时可调整退膛装置调整帽改变输像管角度使观察景物中心处在屏幕中心；③当观察的景物变化时，将使像面位置略有变化，造成图像不清，此时可调整调焦环使图像清晰；④正常运行时，调好的光栏不应乱动，如观察景物的亮度有較大变化，使得图像饱和或太暗，应重新进行光栏调整；⑤如要观察炉膛侧壁或炉顶时，可转动镜管的转角进行观察；⑥如需对镜头进行维护时，可把输像系统退出炉膛；⑦当出现镜头冷却风源风压低或摄像机保护罩内超温时镜管将自动退出炉外，此时应到现场把对应故障排除后重新把镜管伸进炉内，系统便继续正常工作；⑧在运行时可以通过控制柜、远程控制器或DCS系统了解现场设备的工作状态，也可以通过按钮或操作系统使镜管退出炉外或伸进炉内。当出现风压低或超温报警时，远程控制器或控制系统发出声光报警，此时只要按消音开关报警音响即可解除，但不改变报警状态。

3.2 维护

①风路的维护。定期检查风源是否正常，各接口是否泄漏，制冷出口是否正常，镜管出口风是否正常；②监视器维护。定期对监视器屏幕的灰尘进行擦拭，定期调整亮度，对比度，色调等旋钮，使显示图像最佳；③图像位置调整。工作时间过长可能会造成图像位置偏移，此时可打开摄像机微调摄像机光轴位置，使图像位置改变；④镜头维护。由于镜管前部挂焦或积灰会造监视效果变暗或视场被挡显示图像不全现象，此时可退出镜管对前端的镜头进行清洁处理，清理应在镜管完全冷却后进行；⑤镜管的维护。如出现图像不清或严重不全，经判断为光学系统受污染或镜片损坏所致，则要对光学系统中的各镜片进行清洁，有损坏的要及时更换。镜片的清洁应使用酒精与醚的混合液，用镜头纸或干净的手帕（材质为棉布）沾混合液轻轻擦拭，擦干净后等表面自然挥发干后再进行装配，装配时不要用手直接接触镜片的透光表面，以免造成污染。

4 常见故障及处理方法

①图像不清，故障原因是接触灰尘的物镜受到严重污染，这时就需退出镜管，对镜头进行维护或更换；②图像变小，这是由于镜头污染和结焦严重，阻塞光通道，使视场变小造成，这时应退出镜管，清除挂焦；③图像缺角，这是由于振动等原因造成的摄像靶面移位，可以拆下保护罩，方法是：略微松动压帽配合旋动调整钉，同时观察屏幕上的画面，直到消除黑角为止，拧紧压帽，装上保护罩，即可重新投入运行；④监视器上图像突然消失，电源线或视频线因故断掉，应检查线路重新接好。