中鋁山西分公司計控室　閆麗瑾  楊旭

　　FTV-B型高溫內窺式動態火焰工業監視系統，是一種將潛望管從窯爐外壁插入窯爐膛內總體監視動態火焰變化的彩色工業電視監視系統。通過該系統可以在控制室內的監視器屏幕上看到窯爐內火焰燃燒的真實圖像。我公司于2002年6月對3#熟料回轉窯進行了技術改造，安裝了兩套FTV-B型工業監視系統，用來監視窯內火焰燃燒和熟料下落的情況。    

　　一、FTV-B型工業監視系統的技術參數

　　1.所有部件全部采用耐高溫材料，在≤1000℃的環境下能正常工作，所以取消了自動退膛裝置及繁瑣的電氣控制系統，便于維護和使用。
    　2.觀察范圍廣，圓視場90°、水平視場72°、垂直視場54°。
    　3.保護罩工作環境溫度(-10～80)℃，在正常工況下，保護罩內溫度超過50℃時自動切斷攝像機電源。
    　4.系統所需風源的要求:儀表風源壓力≥0.3MPa；儀表風源流量≥0.3m³/min；儀表風源溫度≤40℃；塵埃粒徑≤3μm；含油量≤10mg/m³。    

　　二、系統的構成及工作原理

　　該系統主要是由潛望管、攝像機、監視器和控制柜組成，具體框圖如圖1所示。潛望管內有風套管、鏡管和光學系統。窯內圖像信號通過潛望管傳輸出去成像在攝像機的靶面上，攝像機將圖像信號轉換成電信號通過同軸視頻電纜輸送給控制室內的監視器和多媒體計算機，在監視器上重現窯內火焰燃燒情況的同時，計算機將圖像存貯在硬盤上以便日后查閱。
    

圖1  FTV-B型工業監視系統框圖
    

　　三、潛望管的安裝

　　由于該系統的結構和管線比較簡單，我公司3#窯用于火焰監視燃燒情況的潛望管采用水平方向安裝；熟料下落口的監視要求比較嚴格，需要觀察熟料下落過程和熟料出料口的情況，安裝相對復雜，下面介紹一下安裝的要求和計算方法。
　　1.開孔處空間及周圍要求
　　開孔處水平中心線上方1.4m內不得有任何物體，開孔處正前方2m內不得有任何物體。
　　2.潛望管安裝角θ的計算
    

圖2　 窯頭罩正面剖面圖
    

 圖3  潛望管安裝角計算圖

　　以我公司3#窯為例。窯頭罩正面剖面圖如圖2所示。潛望管安裝角計算圖如圖3所示。設A、B、C、D為熟料下落口的4個點，A′、B′、C′、D′為窯頭罩與地板水平面相交的4個點，它們構成的六面體向上延伸。潛望管插入口O點距地板為H，地板距熟料下落口為h，圖3中F、G點分別為AB和A′B′的中點，可以得知只有潛望管視軸與OE重合才可以看到熟料下落的全部過程。設OE與鉛垂面的夾角為θ，則得出
    tgθ=b/2(H+h)  (1)， 得出
    θ=arctg[b/2(H+h)](2)  h≌4m
    另外，要看到熟料下落的全過程的條件除潛望管視軸與OE重合外，鏡頭的圓視場角β還應滿足(3)式和(4)式的要求。
    水平方向  tg(0.4β)≥a/2H  (3)
    垂直方向  0.3β≥θ        (4)
β=90°，為圓視場角
    為了充分利用鏡頭的視場，應使(3)和(4)式兩邊的值接近為宜。所有計算式中的a為窯頭罩厚度，大約是3m，b為窯頭罩寬度，大約是5.5m，h為地板距熟料下落口，大約是4m。通過計算得出潛望管安裝角θ約為25°，距地面安裝高度H約為2.4m。如果計算結果不能滿足要求，可以適當改變H值重新計算。
    這兩套系統在我公司投運以來，運行穩定、準確，改善了操作環境，減輕了工人的勞動強度。