技锅炉炉膛火焰电视监视系统用户手册模板.doc

锅炉炉膛火焰电视监视系统用户手册 型 号：DZHJ-B工 号：118182项目编号：A016Y版 本 号：B编制：校对：审核：同意：东 方 电 气深圳东方锅炉控制03月服务热线：（86）- 800 830 6264目 录第一篇 技术说明3& 序言3& 系统概述3& 性能特点3& 技术参数4& 系统功效4& 系统组成4& 系统设备配置（一头一尾）7& 系统设备7& 安全和注意事项11第二篇 安装调试12& 设备安装12& 设备调试14第三篇 操作使用16& 控制室操作、显示16& 现场操作、显示16第四篇 系统维护17& 日常维护17& 常见故障及分析17附件第一篇 技术说明& 序言“DZHJ型锅炉炉膛火焰电视监视系统”是深圳东方锅炉控制在吸收中国外优异技术基础上，自行开发研制出一个内窥式锅炉炉膛火焰电视监视系统。该系统将摄像镜管部件部分地插入锅炉炉膛，从炉壁上部总体监视炉膛内燃烧状态，其视场内可看到整个炉膛火焰情况。运行人员在集控室经过彩色电视监视器能观察到炉膛火焰真实图像。在锅炉点火、低负荷运行或发生危害锅炉正常运行故障时,该系统有利于预防锅炉炉膛灭火放炮，是锅炉安全、经济、可靠运行不可缺乏设备。适适用于电站各类型锅炉：四角喷燃、对冲、W火焰及流化床锅炉。& 系统概述DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统采取微气量保护方法，经过电动实施器将摄像镜管伸入到高温炉膛内获取炉内图像，并将图像信号传输至监视器特种工业电视系统。系统采取结构化设计，安装维修便捷，环境适应性强，抗干扰能力强，耐高温耐腐蚀，视场角大，图像清楚，用气量少，使用寿命长。& 性能特点u 采取专门研制特种耐高温针孔镜头,视场角大(90),分辨率高(32线对/mm),镜片采取耐高温材料制造,最前端为蓝宝石镜片,极大提升了镜头耐高温性能、抗污染能力和使用寿命；u 摄像镜管无需水冷却，也不需微型制冷器，只要少许压缩空气或氮气吹扫镜头。高温镜头含有自清洁功效，克服了传统水冷却摄像镜管易堵塞、腐蚀、漏水及管路复杂、易损坏、使用寿命短等缺点。同时，因为无需铺设冷却水管道，安装维护简单、工程费用少；u 摄像镜管防护罩采取特种耐高温耐腐蚀材料及特殊结构设计，有效保护高温光学镜头及摄像机，摄像镜管结构设计合理简单，维护方便,使用寿命长。采取重力式自锁炉门，结构简单动作可靠，不会因炉门受热变形产生机械故障，在冷却保护夹套退出炉膛后能自动关闭窥视孔以密闭炉膛；u 图像采集单元采取优异低照度、高动态范围、高清楚度彩色CCD摄像机，配合我企业开发能够遥控调整光圈高温镜头，确保清楚观察炉膛内部图像；u 电动实施器采取永磁低速同时电机驱动及优异链条式传动，动作灵活自如，可电动/手动两用，克服了传统丝杠螺母结构轻易变形卡死情况，整个系统结构简单、紧凑、精巧，重量轻；u 现场及控制室均能够对摄像镜管进退及镜头光圈大小进行控制。当压缩空气压力低于设定值或摄像镜管内部温度高于设定值时，摄像镜管能够自动退出炉膛，观察孔自动关闭并送出报警信号。& 技术参数摄像镜管最高工作温度： 摄像镜管工作行程： 600mm镜头视场角： 90综合分辨率： 400TVL图像制式： PAL 25帧/秒视频输出: 1.0Vp-p75 BNC端子信 噪 比： 46dB（AGC功效关闭）环境温度: -1055相对湿度: 95% （25）电源功耗： AC220V（10%）/50Hz 400W& 系统功效n 实时显示锅炉炉膛点火、燃烧及其它状态彩色/黑白清楚图像；n 摄像镜管采取压缩空气冷却防护；n 摄像镜管采取电动进、退控制；n 在集控室内或锅炉现场均可对系统进行操作，控制摄像镜管进、退，调整光圈大、小；n 为保护探头安全，设计双重传感监测保护，当冷却用压缩空气压力低于设定值或高温光学镜头温度超出设定值时，摄像镜管均能自动退出高温工作区；n 提供DCS系统控制接口。& 系统组成DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统关键由前端设备、信号传输电缆、控制显示三部分组成。前端设备包含：高温摄像镜管总成（特种耐高温光学镜头、高分辨率CCD摄像机、特种耐高温耐腐蚀保护套）、炉门、电动实施器、系统控制柜等；信号传输电缆包含：视频电缆、控制电缆；控制及显示包含：远操器、画面切换器、监视器。DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统在电站锅炉关键有三种应用组成模式，组成图及应用场所简明说明以下： 图1 DZHJA型DZHJA型（一头一尾）：应用于一台锅炉安装一套内窥式高温工业电视系统。图2 DZHJB型DZHJB型（两头一尾）：应用于一台锅炉安装两套内窥式高温工业电视系统，图像显示方法采取切换或双画面合成。图3 DZHJD型DZHJD型（四头一尾）：应用于一台锅炉安装四套内窥式高温工业电视系统，图像显示方法采取切换或四画面合成。& 系统设备配置（一头一尾）序号设备名称单位数量备注1耐高温摄像镜管台1进口摄像机、高分辨率2炉门只1重力自锁3电动实施器台1电动/手动两用4系统控制柜台15远操器台16监视器台1可选择专业监视器或电视机7不锈钢软管根28配套电缆套19画面合成器台1选配，应用于扩展型B、D表1 设备配置& 系统设备1. 摄像镜管摄像镜管是DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统关键设备，由彩色CCD摄像机（或黑白CCD摄像机）、高温光学镜头、高温保护套、温度传感器等部分组成。CCD摄像机：摄像机采取固态成像器件，即电荷耦合器件，简称CCD 。CCD将光学镜头成像面分解成几十万个像素，经光电电荷转换后，转移输出，最终形成视频信号。CCD摄像机可靠性高、寿命长、无隋性、体积小、重量轻，图像清楚、色彩鲜艳、失真小。技术参数： 像面尺寸： 1/3 分 辩 率： 480 TVL视频输出： 1.0 Vp-p，75信 噪 比： 46 dB （AGC OFF）行 频： 15，625Hz场 频： 50Hz供 电： 12VDC功 耗： 3W高温光学镜头：高温光学镜头是特种高温针孔式光学镜头，有轴向和转角两种形式，对于电站锅炉关键应用转角镜头。高温镜头设计采取中继物镜两次成像系统，成像面在远离观察孔摄像机CCD靶面上，最大程度降低进入摄像机辐射热。镜片采取耐高温材料制造，极大提升了镜头耐高温性能。技术参数：视 场 角： 90分 辨 率： 32线数/毫米重 量： 2Kg光栏指数： F1.4-C高温保护套：高温保护套用来保护高温光学镜头及摄像机，由高品质不锈钢及特种合金材料制成双层结构筒体，从控制箱输出压缩空气接入高温保护套进气口，吹扫冷却镜头及摄像机。正常工作时过滤减压阀压力调定范围0.250.3MPa。冷却保护压缩空气指标要求：工作压力： 0.5MPa流 量： 510M3/h温 度： 45品质要求： 无油、无水2.炉门炉门是电动实施器安装在锅炉炉壁上连接部件，它不仅起连接作用，而且能在摄像镜管退出后自动关闭观察孔门，降低热辐射。图4 炉门3.电动实施器电动实施器是将装载在实施器上摄像镜管送入或退出炉膛电动实施机构，可在现场或集控室操作控制进、退。采取永磁低速同时电机驱动及优异链条式传动结构，进退灵活自如，可电动/手动两用，克服了传统丝杠螺母传动结构轻易变形卡死情况，结构简单、紧凑、精巧，重量轻。当电动实施器（功率70W）推进时，有卡涩、电机堵转或进到位限位开关故障，内置进超时装置（20S）将保护电动机停转；当电动实施器退出时有卡涩、电机堵转或退到位限位开关故障，内置退超时装置（20S）将保护电动机停转。技术参数：工作行程： 600mm 行程运行时间： 20S外形尺寸： 1000195200mm(长宽高)重量： 15Kg当压缩空气压力低于设定值或高温光学镜头温度超出设定值时，电动实施器实施退动作，自动将摄像镜管从炉膛内退出，保护探头安全。4.系统控制柜系统控制柜是DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统电气控制装置。对安装在现场摄像镜管冷却、密封气源分配、过滤、控制装置。关键功效以下：n 摄像镜管进、退动作电气控制、驱动；n 摄像镜管超温及停气监测及保护控制动作；n 摄像镜管温度检测、欠压/停气信号监测；n 含有对压缩空气压力进行调压过滤功效；n 配置空气压力传感器，当气压低于设定值0.25MPa时，发送报警信号，现场系统控制柜内保护检测电路接收到报警信号后，发出退动作指令，电动实施器退，摄像镜管退出炉膛。5.远操器（选配）远操器是DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统操作控制设备，安装在集控室内。远操器能够实现摄像镜管进退、镜头光圈大小控制功效，和工作状态显示、报警。n 正常情况下，揿动“进”键，电动实施器前进，摄像镜管进入到高温工作区，到位后，“进”状态指示灯亮。揿动“退”键，电动实施器后退，摄像镜管退出高温工作区，到位后，“退”状态指示灯亮。n 运行过程中，依据火焰监视图像亮度情况，运行人员能够操作镜头光圈“大”/“小”键，确保监视图像效果最好。n 冷却气源压力不够或停气时，“停气”指示灯点亮，系统处于停气保护锁定状态，气源恢复后，报警自动解除。n 摄像镜管内部温度超出设定最高上限，“超温”指示灯点亮，系统处于保护超温锁定状态，温度正常后，报警自动解除。n 揿动画面选择按键，监视器显示A单侧画面、B单侧画面、AB合成画面。6.画面分割器 画面分割器外形尺寸205mm(长)130mm(宽)30mm(高)。按键说明：四画面模式：1、短按“1”键，为通道1全画面显示；2、短按“2”键，为通道2全画面显示；3、短按“3”键，为通道3全画面显示；4、短按“4”键，为通道4全画面显示；5、短按“5”键：按第一下，为四画面合成显示；按第二下，循环显示1、2、3、4画面；二画面模式：1、短按“1”键，为通道1全画面显示；2、短按“2”键，为通道2全画面显示；3、短按“5”键，按第一下，为二画面上下合成显示；按第二下，为二画面左右合成显示；按第三下，循环显示1、2画面；4、上下、左右合成画面显示时，短按“6”键，按第一下，选定上或左画面，按“7”、“8”键实现上下、左右位置调整；“6”键，按第二下，选定下或右画面， 按“7”、“8”键实现上下、左右位置调整；“6”键，按第三下，退出位置调整；菜单操作：长按“1”键，进入菜单设置，短按“4”键进入子菜单，短按“5”、“6”、“7”、“8”键调整参数，短按“1”键返回“SETUP MAIN MENU”菜单，再次长按“1”键退出菜单；7.监视器监视器是系统图像显示单元，摄像镜管采集炉膛内部工况图像，最终在监视器上显示出来。监视器种类很多，有彩色/黑白专业监视器、彩色/黑白电视机、等离子监视器、液晶、大屏幕投影等。监视器标准配置是彩色专业监视器或彩色纯平电视机，能够依据用户具体需求确定监视器选型。8.DCS I/O清单序号A侧信号名称DCS I/O类型序号B侧信号名称DCSI/O类型1实施器推进DC1 DC2DO1实施器推进DC1 DC2DO2实施器退出DC1 DC3DO2实施器退出DC1 DC3DO3实施器进到位Q2 P5DI3实施器进到位Q2 P5DI4实施器退到位Q2 P6DI4实施器退到位Q2 P6DI5停气报警Q2 P7DI5停气报警Q2 P7DI6超温报警Q2 P8DI6超温报警Q2 P8DI7光圈+DC1 S5DO7光圈+DC1 S5DO8光圈-DC1 S6DO8光圈-DC1 S6DO9视频选择QA QGDO9视频选择QB QGDO合成视频选择 QH QGDO& 安全和注意事项1. 严禁私自拆卸摄像机及高温光学镜头；2. 严禁以摄像机瞄准太阳或强光；3. 严禁在没有冷却气源情况下，强行将摄像镜管伸入高温炉膛；4. 安装和维修必需由有经验专业人员或在其指导下进行。第二篇 安装调试& 设备安装DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统设备安装需在专业技术人员指导下或对安装人员进行简明培训后实施。整套系统安装简单、便捷。安装步骤参见图5：安装前准备工作安装现场设备安装集控室设备敷设电缆及配置冷却气源管路安装炉门安装电动实施器安装系统控制柜安装摄像镜管安装远操器安装监视器敷设现场到集控室电缆，包含：视频、控制及电源电缆敷设现场设备之间控制、通讯电缆配置冷却气源管路设备配电接线、校线、联机调试试运行、现场技术培训图5 安装步骤示意图1.安装电动实施器电动实施器经过8个M1030螺栓固定在炉门上。安装过程中，尽可能保持电动实施器和炉门前端孔中轴线平行。2.安装系统控制柜系统控制柜外形尺寸参见图6。系统控制柜通常采取立式安装，有些场所能够固定在墙壁或柱体上。采取立式安装须制作安装支架，安装支架高度小于1500mm，安装支架下端焊接在平台钢板上。技术要求：n 系统控制柜提议安装位置在实施器3m范围内。n 安装支架材料用4号角钢，结构牢靠，支撑平稳。图6 控制箱外形尺寸图3.安装摄像镜管摄像镜管安装极为便捷，将摄像镜管置入电动实施器探头紧固环中，用扳手拧紧螺母即可。注意事项：调整电动实施器探头紧固环来调整夹持位置，确保探头中轴线和炉门前端孔中轴线平行。镜管伸进炉膛内壁长度在60mm左右，不能超出70mm。详见安装图纸！测量方法：就地取用一根一米左右，直径3mm左右铁丝，前端折一截50mm左右直角，然后从炉门伸入炉膛，用手感觉反勾住墙箱预埋管管口即可，在铁丝上标识下此时和炉门外沿相齐位置1。抽出铁丝后测量出记号1处和前端折角处距离A，在此距离上加上60mm就是镜管伸入炉膛后镜管前端到炉门外沿距离B，在镜管上测量距镜管前端距离B，并做好记号2，这时只要调整镜管夹持位置，在实施器进到位时记号2和炉门外沿相齐即可，这么就能够确保镜管伸入炉膛距离在60mm左右。4.配置冷却气源管路DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统现场设备冷却保护有两路气源输出，一路冷却镜管，一路冷却摄像机防护罩；因为冷却防护罩需要冷却气源流量很小，确保有气流即可，故需安装手动球阀，来控制流量和噪音。5.安装远操器及监视器远操器能够采取盘面安装和盘面背装方法。盘面安装开孔尺寸为137mm137mm，远操器外形尺寸144mm144 mm300 mm。监视器有三种安装方法：盘面嵌入式、吊挂及台面放置。依据发电厂实际情况并结合美观使用标准，通常采取盘面嵌入式安装方法。盘面嵌入式安装方法监视器开孔及托架制造示意参见图7。图7 监视器盘面安装开孔及托架6.敷设电缆DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统电缆配置有控制电缆、视频电缆及现场设备间电缆，动力电缆由用户自备。注意事项：n 距热源较远；n 和大功率电缆间有很好隔离, 预防强电干扰；n 切勿挤压电缆, 切勿锐角弯曲、缠绕；n 电缆正确连接。& 设备调试尤其说明：设备安装结束后（包含全部接线工作），仔细校对全部连接电缆和端子，确保接线正确无误。设备调试分控制功效调试和监视图像效果调试。在调试过程中，要求用户操作、维护人员直接参与，并进行现场技术培训。控制功效调试步骤和方法参见图8。调试工作开启主电源（工业电视系统电源）、系统控制柜、远操器电源。正常情况下：远操器“电源监视”、系统控制柜“电源”指示灯亮。揿动系统控制柜内操作单元面板上探头“进”、“退”按键，验证电动实施器是否进退正常。调整时间继电器时间：KT1（20S）、KT2（20S），整定压力开关SP动作值为0.25MPa，过滤减压阀压力调整0.250.3MPa。进入故障检验 YES NO揿动系统远操器面板上探头“进”、“退”按键，验证电动实施器是否进退正常。进入故障检验 YES NO揿动系统远操器面板上光圈“大”、“小”按键，验证摄像探头光圈是否大小改变（监视图像由暗到亮、由亮到暗改变）。进入故障检验 YES NO设定气源控制柜压力传感器下限报警值为0.25MPa。模拟测试报警保护功效：短接温度传感器输入、短接压力传感器输出，摄像探头是否自动退出或锁定（不能推进）。进入故障检验 YES NO控制功效调试结束图8 控制功效调试步骤监视图像效果调试参见图9。调试准备工作摄像探头瞄准照度较强目标，观察图像是否清楚，若不清楚，调整镜头焦距，直至图像清楚。模拟强光环境（500W白炽灯），调整镜头光圈，直至监视图像效果最好。说明：该步骤能够不做，待锅炉开启后由运行人员自行调整（经过远操器遥控）。注：在锅炉高负荷运行时，炉膛内亮度很高，光圈调整也是对摄像机CCD一个保护，增加摄像机使用寿命。锅炉没有开启时，在锅炉最上层燃烧器边缘处安放4只照明灯，验证监视图像位置是否适宜。若不适宜，调整镜头成像面位置：松开锁紧环，调整镜头和摄机机CCD像面位置，图像适宜后，锁紧。调试结束图9 监视图像效果调试第三篇 操作使用DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统设计充足考虑操作使用简单、便捷，在现场和集中控制室全部设计操作控制界面，控制探头进退、光圈大小并显示工作状态。& 控制室操作、显示控制室配置1台远操器，能够实现下述功效：n 揿动探头“推进”键，电动实施器电机正转，带动摄像镜管进入炉膛，到位后，进限位开关断开，电动实施器停止，“进到位”指示灯亮；揿动探头“退出”键，电动实施器电机反转，带动摄像镜管退出炉膛，到位后，退限位开关断开，电动实施器停止，“退到位”指示灯亮；n 揿动“光圈+”键，镜头电动光圈变大，图像变亮；揿动“光圈-”键，镜头电动光圈变小，图像变暗。镜头光圈大小控制调整监视图像亮度，获取最好监视效果。此操作也能对摄像机CCD采光元件进行有效保护，增加摄像机使用寿命。工作状态显示：n “超温”指示灯亮，摄像镜管温度超出设定值；n “停气”指示灯亮，冷却气源压力低或停气；n “电源监视”指示灯亮，现场电气柜+24VDC电源正常；n “进到位”指示灯亮，摄像镜管处于进到位状态；n “退到位”指示灯亮，摄像镜管处于退到位状态。& 现场操作、显示现场操作设在系统控制柜面板，操作单元能够实现下述功效：n 按动“推进”按钮，镜管前进，进到位时，进限位开关动作，镜管停止前进，就地柜面板上进到位指示灯亮；n 按动“退出”按钮，镜管后退，退到位时，退限位开关动作，镜管停止后退，就地柜面板上退到位指示灯亮；n 按动“停止”按钮，行进中（前进或后退）实施器立即停止在目前位置；n 超温、停气保护投入，系统自动检测摄像镜管内部温度和冷却气源压力。当摄像镜管温度超出设定值或冷却气源压力低于设定值，保护控制机构动作，电动实施器实施退动作，摄像镜管退出炉膛，系统处于保护锁定状态（电动实施器锁定在退位置），送出超温或停气报警信号。第四篇 系统维护DZHJ气冷内窥式高温工业电视系统维护工作量极少，提议用户指定专员，制订设备点检制度，定时巡视现场设备，确保系统处于良好工作状态。以下简明说明日常维护和故障查询，供参考。& 日常维护n 定时检验现场全部设备运行状态，在锅炉大修、小修后，检验系统设备、电缆及冷却气源管路；n 每六个月或1年给电动实施器传动链条上一次机油；n 定时用软毛刷清洁镜头窥孔，并用镜头纸擦拭镜头前部镜片表面；n 定时清洗过滤器滤芯，检验阀门而且校正压力表。& 常见故障及分析故障现象检验内容没有图像电源丢失、远操器或监视器电源开关没开启监视器工作状态不对, 监视器应设置在AV状态摄像机12VDC电源损坏电缆连接错误、松动或有短路、断路镜头光圈不能打开、温控开关坏或摄像机损坏图像模糊镜头窥孔积垢或镜头污损镜头焦距位置不适宜,调整摄像机上焦距调整图像黑白无色彩摄像机默认彩色黑白自动转换，在设置中将自动转换改成彩色即可镜头光圈不能动作检验控制柜内9V电源是否正常检验控制用继电器是否损坏检验镜头内控制电机是否卡涩、损坏电动实施器不能动作检验控制电缆检验AC电源及控制端子输出检验系统控制柜内控制用24V直流电源是否正常检验电机超温、停气保护不能动作检验连接导线检验报警检测及继电器附图1附图2 附图3附图4 附图5附图6（一头一尾配置）附图7（两头一尾配置）附图8（四头一尾配置）附图9（四头一尾配置）