HLVII3火焰电视说明书.docx
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HLVII3火焰电视说明书
HLV3-II型
炉膛火焰工业电视系统
说
明
书
合肥合力光电应用研究所研制
HefeiHeliInstituteofOptoelectronicsApplication
一、概述
火力发电厂锅炉火焰监视装置是观察整个炉膛燃料燃烧状态的彩色工业电视系统。
该装置在锅炉点火、小负荷运行、输煤系统等设备发生故障时，能为操作人员提供真实的电视图像，以便及时处理，避免危害锅炉正常运行的事故发生。
本装置还适用于其他各种高温锅炉、窑炉的炉膛监视。
二、装置性能
（1）观察视场范围为≥90°；
（2）探头工作环境温度为2000℃；
（3）冷却风系统配冷却风压机，包括安装底座、电机、连接件和冷却管路及及金属软管。
（4）工作现场仪表电源是AC220V，50Hz；控制室仪表电源：
220VAC，50Hz；功率≥1000W；
（5）风压机电源：
AC380，50Hz，三相四线；
（6）摄像机水平分辨率为480线；
（7）综合分辨率＞420TVL；
（8）信噪比≥46dB（AGCON）
（9）内窥式光学成像镜头耐高温前端为2000℃，后端200℃；
（10）摄像机防护室报警温度为70℃；
（11）炉壁开孔尺寸：
直径≥102mm,位置按需方要求;
（12）安装方式为水平；系统应具有保护功能，摄像探头内摄像机和潜望镜头工作温度动态数字显示，据此温度示值调整风源，可使耗气量最少。
探头超温、气压低时自动退出，进入保护状态；探头进入高温区时自动打开冷却风、退出高温区时自动切断冷却风；
（13）DCS系统可操作探头进、退、调整光圈大小、电动变焦远、近，并对系统中两路图像进行合成和切换控制；DCS操作权优先。
（14）电缆（每台炉）
（15）阻燃控制电缆ZR-RVV10×28/0.15mm2300m
（16）阻燃视频电缆ZR-SYV-75-5-2300m
（17）阻燃动力电缆ZR-KVV2×1mm2300m
（18）电缆耐温≥120℃、阻燃等级二级；
（19）（15）整机重量约260Kg（单台炉）
（20）（16）包装体积约2.2m3（每套）
三、装置特点
（1）所提供的摄像探头采用耐腐蚀、耐高温的优质不锈钢材料制成。
运用计算机辅助设计，结合实用传热理论，推出了在2000℃锅炉内运行不会被烧坏的新一代高新技术产品；
（2）火焰监视装置正常运行时，必须配有吹灰风源，以防止窥视窗口集灰。
HLV3-II型火焰监视装置对吹灰风源要求极低，吹灰风源无需过滤和高压力，可用一次风压机风源代替。
所以，无压缩风源的锅炉也能使用；
（3）HLV3-II型火焰监视装置除使用少量吹灰风源外，无需其他冷却系统，省去了循环水，循环液，大流量、强压缩风源等复杂的设备，故结构简单，性能可靠；
（4）摄像探头外罩窥视窗口设计成内大外小的聚风型出口，并且，形成环状狭窄风道，出口风速快，耗气少，不易结焦；
（5）摄像探头内部光学潜望镜头是针对电厂锅炉运行工况专门设计的新型针孔成像镜头。
结构图如下:
该镜头具有如下特性：
a、窗口保护镜片采用特种白宝石材料通过精密光学晶体加工工艺制成，具有极高的耐温性能，耐温2000℃，该镜片硬度高达8.6，在炉中长期使用不会结焦，不会被打毛失透，工作寿命长；
b、潜望镜头前端物镜采用白宝石材料制造镜片，制作成超长潜望镜头（长度≥800mm）。
并采用合理耐高温的不锈钢封装技术组装的摄像探头,真正做到了耐高温、使用寿命长。
我所探头镜片不采用有杂质的蓝宝石，而使用高纯度、耐温性更佳的白宝石材质，可经受高低温热胀冷缩反复冲击，长期使用不会炸裂。
c、镜头设计成针孔镜头可使炉内各部分图像光线均等地传递到CCD靶面上，避免出现火焰图像光强失真，互相串扰，这样，锅炉在高负荷运行时，炉内景物图像对比度得到了改善，在监视器上显示的画面更为细致，清晰；
d、针孔镜头摄得的图像变形小，色差小，更能真实地反映炉内燃烧工况；
e、镜头带有电动光圈，可根据炉况适当调整；适宜DCS远程控制。
f、镜头带有调整机构，可调整视场中心及火嘴图像显示方向，使图像观察效果更佳。
四、装置构成
HLV3-II型火焰监视装置主要主要由摄像探头、电动推进器、电气控制柜、风压机控制柜、风压机（含配套安装底座、电机、连接件和冷却管路及金属软管）、双画面视频合成切换器46”液晶监视器、炉膛连接件（含预制管、炉墙板、连接体、阻然电缆）等设备组成。
图三HLV3-II型火焰监视系统装置简图
五、验收、安装及调试
（一）验收
当您收到产品时，应首先检查包装有无损坏，若有损坏请通知我公司人员来处理。
开箱验收最好在我公司技术人员指导下进行，开箱过程造成产品的一切损坏由我公司负责；
开箱后，首先取出文件袋，按装箱单清点物品，合同与清单相符。
如有疑问请尽快与我公司联系。
并将产品按原位放好，放入通风干燥的库房内保管；
若产品清点无误，请将产品交于专业人员准备安装。
注意：
产品出厂前已调整好，不可随意打开内部部件！
（二）安装
1.准备工作
（1）选择安装位置
开孔位置一般位于通风较好易装一侧炉壁中央，可借用已有的看火孔，其位置、形状尺寸参考下图。
为了最佳观察炉膛火焰中心，应根据用户炉型和所选摄像探头视角计算出安装高度。
图四锅炉、炉墙开孔示意图
设安装一侧水冷壁宽度为a,两侧水冷壁宽度为b，安装位置离最高层火嘴高度为H，所选探头视角为β。
基于最高层火嘴在视场范围内，火焰燃烧中心即可位于视场中心附近的考虑，经计算：
H应满足下列条件：
H＞1.2b/tg（0.6β）
H＞0.6a/tg（0.4β）
我公司产品摄像探头视角一般固定为90°（配有1/3英寸CCD）
为使摄像探头安装、维护方便，安装孔附近上、下、左、右0.5米，前、后1.5米处无障碍物。
并有人行平台和防雨措施，最好有夜间照明；
（2）开孔尺寸：
在水冷壁上开直径不小于Ф102mm圆孔，开口附近炉外壁应有固定在水冷壁上的金属平面供焊接安装板，金属平面能载重90公斤以上。
安装板尺寸为300mm（宽）×450mm（高）×10mm（厚），金属面尺寸应大于安装板；
（3）吹灰风源接到安装板附近约1m处，接头由我公司提供，风源含油，水过大时，为减少维护，延长使用寿命，可将风管接入我公司提供的风源过滤箱入口处；
（4）电缆敷设到位，电缆有三种：
视频电缆、控制电缆、动力电缆，前两种电缆由我公司提供。
安装现场若能提供单相电源，动力电缆可省掉；
（5）
监视器安装方式由用户自定，要求监视器周围有一定的散热空间，附近无强电磁场或高温设备；监视器外形尺寸见下图：
图五监视器外形尺寸图
2、现场安装及注意事项
（1）炉墙连接件安装
炉膛连接件由预制管、炉墙板、水冷壁连接体三部分组成，预制管和炉墙板通过3-M8螺丝连接，炉墙板和水冷壁连接体通过4-M12螺母相连接，水冷壁连接体需直接与锅炉水冷壁焊接。
具体操作方法为：
首先将预制管、炉墙板、水冷壁连接体用螺丝连接成一体，将组装好的炉膛连接件插入已开好的孔内，校正好板面，并核实预制管前端已伸进炉膛内，即可焊接连接体底部，焊接好后，在水冷壁连接体内填充保温材料以便隔热。
安装示意图如下图所示：
图六安装示意图
注意:
炉膛连接件厚度应根据炉壁厚度来定，预制管前端应超过水冷壁20mm以上。
预制管、炉墙板尺寸及组装示意图如下：
图七预制管尺寸及组装示意图
图八炉墙板尺寸图
（2）焊接风管接头，接头位置以金属软管连接探头后不防碍探头进出炉膛为准。
注意：
焊接时，
保护接头丝口螺纹。
与摄像探头连接前，务必将管内杂质吹干净；
图九电气控制柜外形尺寸图
（3）安装电控柜到开孔一侧炉旁，要求最高环境温度不高于60℃，有防雨设施。
电控柜尺寸为：
400mm（宽）×500mm（高）×250mm（厚）；（.若系统带有风压机控制柜应将风压机控制柜固定在电气控制柜附近。
）电气、风压机控制柜外形尺寸分别见下图：
图十风压机控制柜外形尺寸图
（4）将推进器固定到炉墙板上，装上夹圈。
调整方法：
松开前端固定螺丝（4-M12），左右移动使夹圈中心与预制管中心在一个垂直平面上，调整好后紧固，推进器外形尺寸图如下：
图十一推进器外形尺寸图
（5）摄像探头安装，将摄像探头送入夹圈中，按潜望深度要求确定好位置，探头尾部风嘴要求垂直向下，锁紧夹圈。
为使摄像探头中心轴线与预制管中心轴线重合，需进一步调整探头方位，夹圈上方备有调整机构，偏心旋钮调整上下，十字槽调整俯仰角，调整好后锁紧2-M10内六螺丝。
夹圈调整示意图如下：
图十二夹圈调整示意图
（6）接线：
电控柜进出线通过柜内端子排，按电控柜接线图接线。
控制器接线按背面端子定义接线，CCD供电220V时，摄像探头需接三种插头，控制电缆线7芯航空插头，视频电缆线Q9高频插头，电源插头2芯，CCD＋12V供电时，只需接两种插头，7芯航空插头和Q9插头；推进器接线8芯动力线进内部端子排。
监视器接线需焊接视频电缆插头，准备AC220V/2A电源，供连接监视器电源线。
（三）调试
确定接线无误后，接通电源进行系统调试（此项工作应在我公司专业技术人员指导下进行），在炉膛内最上层火嘴位置分布四只100W灯泡，以供调整视场观察中心及范围，按“前进”钮将探头送入炉膛，发现图像画面倾斜，按“后退”钮退出探头，去掉探头外罩，转动前端物镜，进行调整（光圈开到最大位置，AGC置ON，从炉外景象也可看出是否倾斜），调好后，重新装上外罩，外罩窥视孔应不遮挡视场。
若图像左右不对称，旋松夹圈，转动探头即可。
上述工作应在锅炉非运行时进行。
注意：
产品投运前，应先打开吹灰风源阀门送气！
六、维护要领
1.摄像探头在运行过程中，若窗口挂焦或落灰影响观察效果（在监视器屏上能发现），应退出探头（按“后退”钮），待冷却后，用麂皮或软布擦试干净；
2.采用吹灰风源的系统，长期运行后，保护镜片若有挂焦，可调整风压将焦粒吹落，一般不退出擦拭；
3.保护镜片经多次擦拭或使用时间过长，表面有损伤，透明度下降严重时，需要更换保护镜片，具体操作流程如下：
按“后退”钮，退出探头→待冷却后去掉探头外罩→旋出压帽，更换保护镜片→重新装好外罩→按“前进”钮投入运行。
操作示意图如下：
图十三窗口镜片组装示意图
注意：
更换镜片时，不可将内部金属垫片与镜片位置颠倒，也不可将垫片丢失！
4.摄像探头外罩前端结焦时，反复操作“进”、“退”按钮，直到基本清除结焦为止；
5.避免让雨水直接淋到装置上；
6.停炉检修时，请将摄像探头退出炉膛，并防止被碰坏；
7.产品电气出现故障时，请阅读《电气线路图》进行维修；
8.摄像探头内部无用户维修部件，出现故障请通知我公司专业技术人员处理。
七、附言
我所HLV-II型火焰监视系统通过了ISO9001国际质量体系认证，质量方针为：
高新科技保证质量用户至上赢得市场
科学管理造就人才不断进取持续发展
愿为用户提供以下服务：
1、可代用户选择最合适的产品规格，并可根据用户要求专门研制特殊规格产品；
2、免费为用户指导安装；
3、为用户提供优良的售后服务，保修期外仍可按成本价上门维修，更换易损部件，并免收服务费。
八、HLV3-II型高温炉膛火焰工业电视系统设备清单
（单台炉）
序号
名称
型号
数量
备注
1
摄像探头
HLV3-IIAT1
2套
1.1
进口彩色工业摄像机
WV-CP470
2台
1.2
耐高温光学镜头
HL-BL32
2只
1.3
高温防腐蚀保护套
HLZ60
2套
2
46″液晶监视器
SM4601H
1台
3
炉膛连接装置
HLG100
2套
4
电气控制柜
HLK400
2台
5
双画面视频合成切换器
HLD-W
1台
6
电动推进器
HLT650
2台
7
阻燃控制电缆
ZR-RVV10×28/0.15
300米
8
阻燃动力电缆
ZR-KVV2×1.0
300米
9
阻燃视频同轴电缆
ZR-SYV75-5-2
300米
10
小型增压风机
150FLJ7－8
4台
11
风压机控制柜
GL400
2台
12
压力开关
2只
13
风压机安装附件
4套
14
附件（连接电缆、接插件、标准件、技术资料）
1套
注:
此表如与供货清单有差异以供货清单为准
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