热成像测量技术在锅炉检验中的应用

陈洋

（宁安市特种设备检验所，黑龙江 宁安 157400）

伴随着我国经济的不断发展，我国在能源与环境保护方面的压力也是与日俱增的，锅炉现在是我国工业企业生产的必备动力设备之一，锅炉要想正常的运行就一定要使用能源，在锅炉使用的时候，消耗的能源是非常的大的。锅炉在消耗能源的同时也会排放出一些对环境有害的污染物，所以在锅炉使用的时候，一定要重视锅炉的节能，使得能源消耗方面可以得到有效的减少。在锅炉使用的时候，要想保证它的安全性，就一定要对锅炉进行安全方面的检验工作。在进行安全性检验的时候可以将锅炉的节能参数一同进行比较，这样对于锅炉以后的发展都是非常有利的。在锅炉检验方面可以使用红外热成像技术来进行，这种检验技术已经在很多设备的检验中发挥了很大的作用，使用这种检验技术更加能够使检验的数据更加具有科学性。

1 红外热成像技术的原理与特点

红外热成像技术的主要工作原理就是，物体在散发能量的时候和它的温度是有正比例关系的，通过这种正比例关系就可以通过对物体散发的能量进行探测，进而得到物体表面的温度。在使用红外热成像技术的时候一定要通过使用红外探测器或者是传感器对于物体散发的能量进行感知，只有使用这类的仪器才可以使得探测的能量更加的精确。红外热成像仪器是由红外探测仪、光学成像物镜和光机扫描系统组成的。通过红外探测仪对物体的能量分布进行图形的反映，然后通过光机进行扫描，经过一系列的处理以后得到物体的红外热成像图，在得到数据以后就可以得到准确的物体表面的温度。红外热成像技术在检验的时候可以快速的得到相关的数据，可以使得检验更加具有实时性。红外热成像技术在使用的时候是不想要进行接触就可以进行测量的，所以不会受到一些外部环境的影响，尤其是电磁的干扰。红外热成像技术在使用的过程中具有反应速度快的特点，在使用的时候灵敏度也是很高的，而且使用这种技术的测温范围是很广的。在进行物体能量的检测的时候，红外热成像技术可以根据物体热能的来源不同将其进行必要的分类。在锅炉的检验中使用这种技术已经是非常必要的了，在对锅炉进行检验的时候，红外热成像技术可以更加全面具体的反映锅炉的使用情况，而且锅炉在使用的时候，是会产生很多的能量的，通过这种技术也可以为锅炉的节能做出一部分贡献。

2 红外热成像仪技术在锅炉检测中的应用

2.1 对锅炉本体及管道温度的检测

在使用红外热成像技术对锅炉的本体及管道进行检验的时候，是通过温度情况来进行的，在锅炉运行的过程中，锅炉的炉墙的温度是会影响到锅炉的热能损失以及锅炉的热能效率和使用的安全的。在进行检验的视乎，一定要对炉墙的温度进行很好的检验，红外测温仪是对炉墙温度进行检验的传统工具，在使用的时候具有其独特的优越性。在使用红外热成像技术的时候，进行温度的检测的范围是非常的广的，而且能量的变化情况可以非常直接的反应出来，这些能量的数据是非常容易进行记录的。应用红外热成像仪能够快速得到大氛围内锅炉壁面温度的分布情况，通过成像仪显示屏能直观地显示出测量范围内的最高温度点、超温面积等信息．便于锅炉检验员和使用单位人员全面掌握锅炉炉墙的保温状况，不易漏检。热成像仪在对壁面进行温度红外取像时能同时还将进行自然光下取像，作为同一文件存入成像仪。通过专用软件，能够将图像进行比较、定位，便于进一步分析超温原因和制定处理方案，同时也能精确地计算出所需要的人力，物力，降低了维修的盲目性，大大地缩短维修的工作量和时间，减少维修成本。

采用热成像仪得到的一台锅炉侧墙的红外成像图．直观地显示出温度分布情况，与同时得到的日光图对比能够准确、迅速的发现炉墙温度的异常，为检查、维修提供了依据。

工业锅炉具有数量大、结构型式相对固定的特点，在锅炉能效的测试中锅炉壁面进行红外成像，便于发现相同结构形式锅炉壁面温度的共性问题，有利于从设计、制造环节提出改善壁面温度的解决方案，从根本上杜绝超温问题。

由于锅炉房空间限制和生产的需要，蒸汽或热水管道通常架设在较高位置或者室外，为其保温的检查工作带来诸多不便。随着时间的推移，其上覆盖的保温层常有破损和老化的情况发生。此外，管道阀门会存在密封不严或者渗漏的情况，造成高质量工质的流失。以上情况都会造成能源的浪费，但通过肉眼很难发现，使用红外线成像仪对某工厂蒸汽管道保温情况进行检测的图像。红外成像仪不仅可以非常容易地温度异常区域，了解保温层的破损状态和阀门的密封、渗漏情况，还避免了使用测点抽查方法测量带来的随机误差，为保温测量与评价提供了一个高效的方法，便于制定维修计划，改变能源的输送情况。

2 锅炉辅机及控制柜安全状况检测

随着锅炉自动化水平提高，锅炉辅机和控制系统对锅炉安全、节能运行的影响不断增大。发热常常是设备损坏或功能故障的早期征兆，以辅机的动力装置电机为例，通过红外热像仪可发现以下问题：电气接线松脱、接线端子氧化腐蚀、连接过紧导致的接线端子过热；不平衡电压或过载导致的电缆过热；空气流动不充分导致散热故障，内部铁芯、绕组因绝缘层老化损坏短路导致的外壳部分区域温度过高；润滑不良或轴未对中导致的轴承、连轴器温度过高等。

锅炉控制柜中电气元件的破坏都有一个逐步发展的过程，会出现部件或连接点的异常发热现象。比如：接头连接不良，螺栓，垫圈未压紧或过紧，会使导电面积减少而发热；长期运行发生腐蚀氧化使电阻增大，异常发热；负荷电流不稳或超标，如三相不平衡或过载时，中间相会发热异常。

结语

锅炉是我国工业生产企业的主要动力设备之一，锅炉在使用的时候是要消耗很多的能源的，近年来，节能和环保已经逐渐成为人们关注的重点。为了满足现在的发展模式，锅炉在节能方面一定要进行改进。进行节能方面的改进，是要以锅炉的使用安全作为前提的，锅炉的使用安全关乎着工业生产的效率，同时也会影响到人们的生命安全，所以对锅炉进行安全检验的工作是必不可少的。在进行设备检验方面，红外热成像技术已经在很多的领域得到了很大的发展，在锅炉的检验方面使用这种技术可以使得检验的结果更加的精确。由于红外热成像技术是一种无需接触的检验技术，所以它在使用的时候的安全性是非常的高的。红外热成像技术在锅炉检验方面的使用，对促进锅炉的使用安全是很有帮助的，而且它还可以促进锅炉的节能。随着科学技术的不断发展，红外热成像技术也是会不断向前发展的，这样就可以使得它的应用前景更加的广阔。

[1]李丹嵩.红外热成像技术在化工设备检测中的应用及发展[J].上海化工，2010.

[2]陈晓东.红外热成像诊断技术的应用[J].甘肃科技，2010.

[3]高天云.红外热成像技术在DCS预防性维修中应用[J].化工自动化及仪表，2010.

[4]陈尊理.电气设备接触不良原因及分析[J].电工电气，2011.

[5]苏渝维.FPGA的红外图像实时采集系统设计与实现[J].仪器仪表学报，2011.