惡劣環境下關鍵設備的“安全眼”

使用FLIR紅外熱像儀實現對空冷島的實時遠程監控

在我國，70%的電力供應依靠火力發電，由于北方某些地區資源優勢，最近幾年火電裝機容量持續增長，為了減少對水資源的依賴和響應國家的節能環保政策，空氣冷卻系統（空冷島）在火力發電廠的應用越來越普及。

空冷島系統是大型電廠的核心設備，也是較為復雜的換熱系統，主要包括空冷凝氣器、空氣供應系統、翹片管清洗系統。由于北方某些地區干旱少水，工作環境惡劣，翹片管束時常出現密封度下降或凍裂等現象。這些故障現象均可通過紅外成像方式遠程檢測出來，給平時養護工作帶來極大便利，同時也可以通過紅外成像技術實時了解翹片管表面溫度場分布，監測空冷凝汽器溫差溫升變化，可以實時了解空冷系統的工作狀態。 

           圖1:4臺紅外成像儀FLIR A310安裝在空冷島翹片管束背風面壁面

FLIR A310紅外熱成像內置的廣角鏡頭，實時自動對焦，可監控翹片管束壁面溫度差和特定環境的臨界狀態，其包含的紅外探測器能夠生成320*240像素的全輻射熱像，清晰呈現50mK的溫度差，并且FLIR A310具有報警和控制外部設備的數字輸出，數據能通過TCP IP或以太網進行傳輸。

FLIR A310采用Indigo探測器，溫度靈敏度可達0.05℃，且一年365天24小時不間斷監控，工作狀態穩定，不會發生死機停機故障，這為客戶減少了很多人力和時間成本。 

關鍵技術的故障

因該系統在夏天工況下需長時間工作在80℃左右溫度下，紅外熱成像必須要考慮冷卻問題，因此FLIR A310的殼體冷卻與控制系統是保障該監測順利實施的一項關鍵技術，需要非標設計定制完成，采用電子式冷卻方式開發制作而成。包括不銹鋼殼體部分、半導體致冷單元、專用遠程控制單元等幾部分組成。該套系統具有較好的抗腐蝕能力，能在高溫多塵腐蝕性氣體較多的環境中使用，適應的環境溫度為-40℃~+120℃。具有如下特點：

1） 結構簡潔，無機械運動、無磨損、運行可靠、維護方便。

2） 冷卻速度快，其冷卻速度可通過調節工作電流來控制。

3） 體積小、重量輕，可大大節約面積。

4） 不適用制冷劑，制冷效果好，不污染環境。 

4臺FLIR A310紅外熱成像儀安裝在特制的自冷卻殼體內，接入現場控制箱。現場控制箱與千兆網交換機之間使用光纖通訊。交換機與服務器安裝在區域監控中心的網絡機柜中。系統可以在監控中心內通過計算機軟件系統完成紅外圖像采集與分析，同時可以完成遠程控制功能，還可以經過工廠內部局域網與遠程監控中心連接起來，實現紅外監控數據共享和報警監控等功能，系統按多級組網的方式，形成大規模的監控網絡。

圖2：4臺FLIR A310紅外熱成像儀安裝系統架構

強大的內置分析功能

而FLIR A310內置的分析功能也成為空冷島實時監控的核心優勢，如點/區域溫度測量和溫度計算。報警可以設置為分析、內部溫度或數字輸入功能。紅外熱像儀可按時或按通知以電子郵件形式自動發送分析結果、紅外影像及其他數據。可通過FTP或SMTP客戶端形式自動發送文件或電子郵件，實現實時監控、分析，及時報警的強大功能。

這套在線監測系統能夠實現無人遠程紅外熱像監控與分析診斷功能，本地監控與分析診斷系統可以根據客戶的特定需求進行功能定制，具有遠程與本地的熱像故障智能監控和智能分析診斷兩大基本功能，使問題在發展為維修成本高昂的故障之前就及早檢測到，從而防止停機并增強工人工作環境的安全性。 

  圖3：本地監控與分析診斷系統

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