Методы видеосъемки в топке котла

Для контроля состояния поверхности топочных экранов во время работы котла традиционно используется прямой визуальный осмотр через смотровые лючки-гляделки. Однако для крупных котлоагрегатов с шириной экранов более 10м и для осуществления оперативного контроля такой способ малоприменим из-за потребности в чрезмерно большом количестве лючков и наличия непросматриваемых зон.

Появление современных миниатюрных видеокамер позволило создать работоспособные видеозонды для съемки поверхности топочных экранов на работающем котле. Был разработан и прошел успешную эксплуатацию опытный переносной водоохлаждаемый видеозонд (рис. 1а) на базе серийной видеокамеры. Видеозонд состоит из водоохлаждаемого кожуха 1, с возможностью продувки сжатым воздухом объектива малогабаритной видеокамеры 2 (разрешающая способность - 380 телевизионных линий), цифровой видеокамеры 3, используемой в качестве устройства записи видеосигнала, и аккумуляторной батареи 4. Габаритные размеры корпуса смотровой головки - 140^90 мм (рис. 2). Экспериментально проверенная длительность непрерывной работы переносного водоохлаждаемого видеозонда в топочном пространстве составила около трех часов.

В дальнейшем, суммируя полученный практический опыт, были разработаны и доведены до рабочего состояния два варианта облегченного зонда упрощенной конструкции, охлаждаемого сжатым воздухом. Его конструкция и внешний вид представлены на рис. 1б и 3. Варианты исполнения видеозонда отличаются друг от друга лишь направлением проекции области съемки - в глубь топки и вдоль стены - проекция «на себя» (рис. 3).

Простота конструкции способствует большей оперативности при транспортировке, развертывании (не требуется подвод и отвод охлаждающей воды) и при съемке (меньший диаметр головки позволяет использовать его при диаметре лючка до 60 мм). С другой стороны воздушное охлаждение ограничивает надежность и максимальное время нахождения зонда в топке - не более одной минуты, в зависимости от локальной теплонапряженности в месте съемки и, в меньшей степени, от температуры и давления охлаждающего сжатого воздуха.

При создании видеозонда была решена основная проблема - определены характеристики светофильтров, необходимых для различных мест установки с разным уровнем яркости, в зависимости от интересующего в данный момент объекта: экранных поверхностей или факела. В процессе проведения экспериментальных исследований были получены необходимые характеристики покрытия охлаждаемого зонда, а также параметры охлаждающей среды и вентиляции. Использование «отрезающих» светофильтров позволило проявить многие детали съемки. Удалось получить устойчивое изображение в проекции «на себя» в радиусе до 15 м в зонах с различным уровнем теплового потока.

Переносной видеозонд достаточно прост в эксплуатации (необходима бригада из двух человек) и практически не требует технического обслуживания. Так как исходный аналоговый видеосигнал с микрокамеры передается на персональный компьютер с целью редактирования и обработки стандартными средствами компьютерного видеомонтажа. В итоге получаются стандартные мультимедийные файлы, которые можно просмотреть практически на любом компьютере или бытовом видеопроигрывателе, при записи их на CD или DVD носитель.

Фрагменты съемок, проведенных с использованием видеозонда на котлах БКЗ-420ПТ2 Барнаульской ТЭЦ-3, БКЗ-420ПТ1 Красноярской ТЭЦ-2, БКЗ-210 Тверской ТЭЦ-3 и П-67 Березовской ГРЭС представлены на рис. 4.

На основе данных, полученных с использованием опытных видеозондов, представляется перспективным проведение следующих операций:

  • контроль локального шлакования экранов топочной камеры в характерных зонах;
  • контроль за состоянием ширмовых поверхностей нагрева, расположенных на выходе из топки;
  • контроль качества и эффективности проведения обдувок экранов;
  • контроль состояния горелочных устройств, аэродинамики и выгорания в горелочных струях;
  • наблюдение за проведением растопочных мероприятий;
  • наблюдение за формированием и расположением пылеугольного факела.

В настоящее время разрабатывается проект стационарного комплекса видеозондирования топочных камер на базе обдувочного аппарата. Применение данного оборудования позволит обслуживающему персоналу производить дистанционно осмотр топочных экранов, оперативно диагностировать появление критических по толщине отложений, контролировать состояние факела при растопочных операциях. Наряду с выдвижными зондами возможно создание неподвижных стационарных видеозондов, для наблюдения за поверхностью экранов и факела в характерных фиксированных зонах.

Применение более совершенной видеотехники значительно улучшит качество получаемого изображения. Использование инфракрасных светофильтров с напылением на основе серебра позволит применить полноцветную видеокамеру, а использование инфракрасных тепловизионных камер даст возможность обрабатывать получаемые изображения на ЭВМ с целью определения температур поверхностей и отложений. Использование современных портативных цифровых видеорегистраторов на основе флеш-носителей обеспечит более высокую надежность записи и хранения информации в условиях вибрации, запыленности и высоких температур, а также повысит мобильность развертывания и эксплуатации видеозонда в целом.

https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2880

617