裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法及測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法及測量裝置，溫度測量模塊測量裂解爐爐管外壁溫度時，通過距離測量模塊同步測量實際被測溫對象的距離，并根據(jù)所測距離甄別出所測溫度為爐管外壁溫度還是爐膛內(nèi)壁溫度。本發(fā)明可以在裂解爐惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下同步測量實際被測溫對象的溫度與距離，利用被測溫對象的不同距離特征，有效、快捷地甄別出爐管外壁溫度與爐膛內(nèi)壁溫度，其實現(xiàn)裝置結構簡單，易于實現(xiàn)，制造成本低。
【專利說明】裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法及測量裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工領域，具體涉及一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法及測量裝置。

【背景技術】
[0002]乙烯工業(yè)是石油化工行業(yè)重要基體，裂解過程是乙烯工業(yè)的關鍵技術之一。目前我國99%以上乙烯生產(chǎn)采用管式爐蒸汽熱裂解技術，裂解爐運行狀況直接影響乙烯收率和質(zhì)量。在裂解爐中，爐管是其中的關鍵部件，起加熱原料和反應器的作用。由于裂解爐爐管長期在高溫的復雜環(huán)境下運行，易發(fā)生由于腐蝕、局部超溫等引起的表面氧化、結焦以及高溫導致的相變、機械性能下降，造成爐管出現(xiàn)滲碳、開裂、沖刷減薄、彎曲等形式的失效?？梢哉f，在裂解爐管失效的多種形式中，大多數(shù)都與溫度有直接關系。溫度是裂解爐管失效的主要影響因素，因此，對裂解爐最重要的操作之一是監(jiān)控爐管的失效狀況，采取的手段監(jiān)測爐管中輻射段氣體出口溫度(簡稱C0T)和爐管外壁溫度，將爐管外壁溫度與COT進行比較。同時，為了確保裂解爐爐管安全運行，并在爐管維修時提供處理依據(jù)，必須對爐管外壁溫度進行測量、存儲、統(tǒng)計和分析，以便對爐管的運行狀況做出準確的判斷。
[0003]要實現(xiàn)實時高精度的裂解爐管外壁溫度測量，理論上可用紅外熱像儀進行分析，但紅外熱像儀價格昂貴，需配套復雜的圖像分析處理軟件，且可靠性低、操作不方便，因此大大限制了它的推廣應用。國內(nèi)雖有少數(shù)石化企業(yè)采用，但從未真正用于裂解爐管外壁溫度的實時監(jiān)控。
[0004]目前，公知公用的測量裂解爐管外壁溫度方法是通過人工手持非接觸的紅外測溫儀，經(jīng)裂解爐觀火孔，進行逐管定位，逐管測溫。這種人工手持測溫方法有以下弊端:
1、觀火孔小，能清晰觀察到的爐管、爐膛范圍非常有限；
2、爐膛溫度高、煙火大，測溫環(huán)境惡劣，對操作人員干擾嚴重，觀測隨意性強；
3、爐管排列毫無規(guī)律，管間時疏時密，且在生產(chǎn)過程中爐管有微小晃動，爐管定位難；
4、測溫的頻率和準確性低，對延長爐管運行周期和控制爐管結焦幫助不大。
[0005]為了克服現(xiàn)有的人工手持爐管測溫方法的弊端，需要研究一種自動測溫裝置。但是，自動測溫裝置采集的數(shù)據(jù)，不僅有爐管外壁的溫度，還有爐膛內(nèi)壁的溫度，且由于兩種溫度比較接近，尤其是當爐管內(nèi)壁結焦嚴重時，兩種溫差很小，識別非常困難。因此，自動測溫裝置必須具備甄別實際所測溫的對象是爐管外壁還是爐膛內(nèi)壁的能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度測量裝置。
[0008]為了實現(xiàn)第一個發(fā)明目的，采用的技術方案如下: 一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法，溫度測量模塊測量裂解爐爐管外壁溫度時，通過距離測量模塊同步測量被測對象的距離，根據(jù)所測距離甄別出所測溫度為爐管外壁溫度還是爐膛內(nèi)壁溫度。
[0009]本發(fā)明通過采用溫度測量模塊和距離測量模塊同時對同一對象進行同步測量其溫度和距離，就可以根據(jù)所測距離甄別出所對應的溫度是爐管外壁溫度還是爐膛內(nèi)壁溫度。
[0010]進一步的，測量前將溫度測量模塊和距離測量模塊進行對焦，以確保溫度測量模塊和距離測量模塊是同步測量同一對象。
[0011]在測量前將溫度測量模塊和距離測量模塊進行對焦，即使兩者的測量焦點完全重合，確保兩者測量的是同一對象，確保測量的準確。
[0012]進一步的，溫度測量模塊和距離測量模塊同步所測的溫度和距離傳送至CPU，由CPU根據(jù)距離進行溫度自動甄別。
[0013]通過CPU可以快速進行計算甄別，特別適合生產(chǎn)需要。
[0014]為了實現(xiàn)第二個發(fā)明目的，采用的技術方案如下:
一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度測量裝置，包括溫度測量模塊和距離測量模塊，所述溫度測量模塊和距離測量模塊設置在同一外殼內(nèi)。
[0015]利用溫度測量模塊測量被測對象的溫度，同時利用距離測量模塊測量被測對象的距離，并利用CPU根據(jù)所測的距離區(qū)分所測溫度是爐管外壁溫度還是爐膛內(nèi)壁溫度；將溫度測量模塊和距離測量模塊一體化集成到外殼上，還使得本裝置移動方便，在外形上更加簡單美觀，同時更容易瞄準同一個測量對象，提高測量準確性。在裂解爐現(xiàn)場的高溫復雜環(huán)境中，外殼還可以對溫度測量模塊和距離測量模塊起到保護作用。
[0016]進一步的，所述溫度測量模塊通過支架及固定塊安裝在外殼上方，所述距離測量模塊通過螺絲固定在外殼下方。
[0017]進一步的，所述溫度測量模塊為紅外測溫傳感器，所述距離測量模塊為激光測距傳感器，所述紅外測溫傳感器的紅外光焦點和激光測距傳感器的激光焦點需要進行對焦。
[0018]本發(fā)明的溫度測量模塊采用紅外測溫傳感器，紅外測溫傳感器是一種非接觸式的溫度傳感器，它的制造工藝簡單，成本低，測溫時不需接觸被測物體，具有溫度分辨率高、響應速度快、不擾動被測目標溫度分布場、測量精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點。而距離測量模塊采用激光測距傳感器，激光測距傳感器能檢測極其微弱的光信號，只要記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時間，即可測定目標距離。測量前將紅外測溫傳感器的紅外光焦點和激光測距傳感器的激光焦點進行對焦，以確保紅外測溫傳感器和激光測距傳感器測量的是同一對象，確保測量準確性。
[0019]進一步的，所述對焦包括垂直對焦和水平對焦；所述垂直對焦是固定激光測距傳感器的激光焦點，利用紅外測溫傳感器支架的橢圓形螺孔，調(diào)整紅外測溫傳感器頭部的水平位置，使其紅外光焦點與激光測距傳感器的激光焦點處于同一垂直線上；所述水平對焦是固定激光測距傳感器的激光焦點，轉(zhuǎn)動紅外測溫傳感器后方的紅外測溫傳感器調(diào)節(jié)螺母，調(diào)整紅外測溫傳感器頭部的垂直位置，使其紅外光焦點與激光測距傳感器的激光焦點重疊于同一位置。
[0020]本發(fā)明的對焦方法簡單明了，容易操作。
[0021]本發(fā)明的有益效果:可以在裂解爐惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下同步測量爐管外壁和爐膛內(nèi)壁的溫度與距離，有效、快捷地甄別出爐管外壁溫度與爐膛內(nèi)壁溫度，其實現(xiàn)裝置結構簡單，易于實現(xiàn)，制造成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明實施例的測量示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例的一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度測量裝置前視結構示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例的一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度測量裝置后視結構示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例的裂解爐現(xiàn)場布局示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0024]實施例:
如圖1所示，一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法，溫度測量模塊3測量裂解爐爐管I的外壁溫度時，通過距離測量模塊4同步測量被測對象的距離，根據(jù)所測距離甄別出所測溫度為爐管I外壁的溫度還是爐膛5的內(nèi)壁溫度。
[0025]進一步的，測量前將溫度測量模塊3和距離測量模塊4進行對焦，以確保溫度測量模塊3和距離測量模塊4是同步測量同一對象。
[0026]進一步的，溫度測量模塊3和距離測量模塊4同步所測的溫度和距離傳送至CPU，由CPU根據(jù)距離進行溫度自動甄別。
[0027]進一步的，本實施例中溫度測量模塊3和距離測量模塊4通過裂解爐的觀火孔2同步采集實際被測溫對象的溫度和距離。
[0028]其實現(xiàn)裝置如下:
如圖2和圖3所示，一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度測量裝置，包括溫度測量模塊和距離測量模塊，所述溫度測量模塊和距離測量模塊設置在同一外殼8內(nèi)。
[0029]進一步的，所述溫度測量模塊通過支架9及固定塊10安裝在外殼8上方，所述距離測量模塊通過螺絲15、16和17固定在外殼8下方。
[0030]進一步的，所述溫度測量模塊為紅外測溫傳感器6，所述距離測量模塊為激光測距傳感器7，所述紅外測溫傳感器6的紅外光焦點和激光測距傳感器7的激光焦點需要進行對焦。
[0031]進一步的，所述對焦包括垂直對焦和水平對焦；所述垂直對焦是固定激光測距傳感器7的激光焦點，利用支架9的橢圓形螺孔12和13，調(diào)整紅外測溫傳感器頭部的水平位置，使其紅外光焦點與激光測距傳感器7的激光焦點處于同一垂直線上；所述水平對焦是固定激光測距傳感器7的激光焦點，轉(zhuǎn)動紅外測溫傳感器6后方的紅外測溫傳感器調(diào)節(jié)螺母11，調(diào)整紅外測溫傳感器6頭部的垂直位置，使其紅外光焦點與激光測距傳感器的激光焦點重疊于同一位置。
[0032]本實施例中CPU未在附圖中標識，本領域技術人員可以知道CPU是用于分析、處理溫度測量模塊和距離測量模塊測量的數(shù)據(jù)。本裝置的使用方法:
對焦:固定激光測距傳感器7的位置，通過支架9的橢圓形螺孔調(diào)節(jié)紅外測溫傳感器6頭部的水平位置，使紅外測溫傳感器6的紅外光焦點與激光測距傳感器7的激光焦點位于同一條鉛垂線上；再使用垂直對焦裝置11即調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)紅外激光傳感器6頭部的垂直位置，使得紅外光焦點與激光測距傳感器7的激光焦點完全重合。
[0033]如圖4所示，裂解爐沿爐壁四周開20個觀火孔2，4組共48根爐管I在裂解爐中從西向東一字排開，爐管I間隔不均勻，但基本處于同一垂直面，且可通過觀火孔2進行直接觀測。觀火孔2下沿與護欄18水平欄桿處于同一高度，將對焦完畢后本裝置置于護欄18的水平欄桿的中點19處，本裝置就可以開始執(zhí)行測量任務。將測量得到的數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU，(PU根據(jù)采樣點的不同距離特征，甄別出采樣點的溫度是裂解爐爐管I的外壁溫度還是爐膛5的內(nèi)壁溫度。
【權利要求】
1.一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法，其特征在于，溫度測量模塊測量裂解爐爐管外壁溫度時，通過距離測量模塊同步測量被測對象的距離，根據(jù)所測距離甄別出所測溫度為爐管外壁溫度還是爐膛內(nèi)壁溫度。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法，其特征在于，測量前將溫度測量模塊和距離測量模塊進行對焦，以確保溫度測量模塊和距離測量模塊是同步測量同一對象。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種裂解爐爐管外壁與爐膛內(nèi)壁的溫度甄別方法，其特征在于，溫度測量模塊和距離測量模塊同步所測的溫度和距離傳送至CPU，由CPU根據(jù)距離進行溫度自動甄別。
4.一種采用權利要求1至3任意一項所述溫度甄別方法制造的測量裝置，其特征在于，包括溫度測量模塊和距離測量模塊，所述溫度測量模塊和距離測量模塊設置在同一外殼內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種測量裝置，其特征在于，所述溫度測量模塊通過支架及固定塊安裝在外殼上方，所述距離測量模塊通過螺絲安裝在外殼下方。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種測量裝置，其特征在于所述溫度測量模塊為紅外測溫傳感器，所述距離測量模塊為激光測距傳感器，所述紅外測溫傳感器的紅外光焦點和激光測距傳感器的激光焦點需要進行對焦。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種測量裝置，其特征在于所述對焦包括垂直對焦和水平對焦；所述垂直對焦是固定激光測距傳感器的激光焦點，利用紅外測溫傳感器支架的橢圓形螺孔，調(diào)整紅外測溫傳感器頭部的水平位置，使其紅外光焦點與激光測距傳感器的激光焦點處于同一垂直線上；所述水平對焦是固定激光測距傳感器的激光焦點，轉(zhuǎn)動紅外測溫傳感器后方的紅外測溫傳感器調(diào)節(jié)螺母，調(diào)整紅外測溫傳感器頭部的垂直位置，使其紅外光焦點與激光測距傳感器的激光焦點重疊于同一位置。
【文檔編號】G01J5/00GK104374478SQ201410666748
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】彭志平 申請人:廣東石油化工學院