PDF《FLIR SC7600宽带InSb红外热像仪用于生物质发电厂检测与优》

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flir.com/thg FLIR SC7600宽带InSb红外热像仪用于生物质发电厂检测与优化升级 Ris? DTU,即丹麦科技大学国家可持续能源实 验室,位于丹麦罗斯基勒峡湾(Roskilde Fjord) .Ris? DTU的研究领域与能源供给、能源消耗 和与健康相关的技术息息相关. Ris? DTU拥有数个研究分部开展研究(生物系 统、燃料电池、材料、辐射、系统分析、风能、等离子体物理和太阳能). 目前正在开展的研究主题中,约11年来生物 质能燃烧研究一直都在充分利用红外热成像技 术. 生物质能燃烧材料 生物质是一种可再生能源来源,指的是能够发 电的植物类.一般而言,生物质是通过光合 作用吸收了太阳能的固体物质.因此,我们的 目标是充分利用以最自然的方式所存储的太阳 能,较之于传统的化石燃料,生物质基本不释 放二氧化碳.生物质能燃烧工厂的主要宗旨是 遵照20世纪90年代丹麦政府的承诺,即减少二 氧化碳排放量.但与其他北欧邻国不同,丹麦 的地形不适合茂盛的自然林业发展.因此,丹 麦选择了另一种生物质来源:秸秆. 一般而言,天然秸秆(根据植物外形处理成片 状或杆状)通过螺旋给料器喂入熔炉,在倾斜 的壁炉中通过热解和气化释放出能含量. 这种燃烧过程是Ris? DTU的应用核心. Sonnik Clausen(Ris? DTU高级科学家)表示:"该燃烧过程可以分成三个区:第一区是 秸秆加热、干燥和释放气体区;

第二区――引 燃区――剧烈燃烧,产生强烈的火焰(热解) ;

第三区(燃尽区),燃烧不太剧烈――碳和 氧之间的反应――在壁炉上产生大量灰烬." 关于秸秆燃烧过程主要有两大话题: ?首先,秸秆的化学成分是锅炉内表面熔渣沉 积的主要来源,可减少热传递,从而降低锅炉 效率.熔渣沉积和气体释放也能导致金属零件 遭到腐蚀.这些问题可能导致设备临时停机, 这种风险当想方设法避免.因此,Ris? DTU正 使用FLIR SC7600红外热像仪对熔渣沉积进行预 防性监测,并能清晰了解熔渣沉积的过程 ?另外,优化燃烧过程,如提高设备效率,需 要参照理论模型――计算流体动力学模型―― 检测40MW粉木火焰 www.flir.com/thg 并开展现场计量,以便进一步发掘数据相 关性.大多数情况下该计量过程是通过 SC7600红外热像仪来实现,但也会使用 FTIR测量光谱学作为锅炉控制系统的指标( 蒸汽产生、一氧化碳排放、可燃物负荷). 热像仪与红外愿景:打造"更环保的"世界 S C

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0 0 红外热像仪拥有宽带(1.5-5.1μm)InSb 640x512像素探测器,探 测器像元间距为15μm.红外成像的优势 有:使用不同的温度范围和发射率进行测 温、热/冷区域区分和材料区分.据Sonnik Clausen表示:"由于视频摄像机容易受强 光干扰,因此无法用来监测大型电厂中剧烈 燃烧的秸秆表面和温度区." 燃烧区内的观测是通过若干端口来实现, 可进入锅炉的各个不同区域.为此,Ris? DTU开发并制造了一个安装在FLIR SC7600 热像仪壳体上的红外内窥镜.SonnikClausen 继续道:"这样能够观测到壁炉内正在燃 烧的秸秆,如秸秆/燃料在壁炉内的移动情 况,能够导致一氧化碳释放问题的秸秆倾斜 状况、剧烈燃烧区以及燃烧冷区." 在这种情况下,热像仪宽大的光谱热灵敏 度尤为有用,在完全集成的滤片轮上安装 标准现成的或定制的滤片也十分有效. 比如,3.99μm滤片能"看穿"火焰,而4.76μm滤片能够检测一氧化碳排放.典 型的燃烧温度范围为1300到1500°C, 锅炉墙壁的温度范围为600到700°C. 与基于微量热型探测器的红外热像仪不 同,SC7600红外热像仪能设置具有极短的 测量时间(快照模式),从而能够捕捉转瞬 即逝的镜头,如燃烧的生物质粒子. 由于风力发电量随时间不同而异,电厂可能 要求更灵活的负载操作."我们在低负载模 式下侦测引燃故障点和火焰稳定性,而发电 厂则全负荷运转.火焰对称能对污染物(热 一氧化氮)的形成造成影响,我们曾观测 到火焰不对称对锅炉壁造成了一氧化碳侵 蚀." 综合考虑各方面因素(宽带光谱 热灵敏度、滤片轮集成、功能多样的机械 接口、高空间分辨率与快照模式),FLIR SC7600红外热像仪堪称该应用的理想选 择. Ris? DTU与能源顾问精诚协作,致力于寻求 通过端口测温 需了解有关红外热像仪或此应用的更 多信息,请联系: FLIR中国公司总部: 前视红外热像系统贸易(上海)有限 公司 全国咨询热线:400-683-1958