The invention belongs to the technical field of steel rolling heating furnace gas detection, and particularly relates to a reheating furnace CO2 and CO gas detection device, including spectrometer and radiation background unit; furnace wall of the furnace is provided with a first optical window, the first optical window is arranged outside the optical guiding device, infrared band resistance high temperature window material is arranged between the optical device and into the first optical window, optical device into the outer end of the spectrometer connected; the radiation background unit made of high temperature resistant materials, radiation background unit installed in the first optical window on the opposite side of the furnace wall, and are provided with the first light on the window. The present invention has high detection precision, good reliability, fast response speed, non-contact monitoring, long life and other advantages, can meet the high temperature CO and CO2 gas reheating furnace testing requirements, to control the furnace fuel ratio, improve combustion efficiency and provide a reliable guarantee according to the number of.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轧钢加热炉气体检测
,具体涉及一种轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置。
技术介绍
工业燃烧是一个复杂的多相反应过程,获取燃烧产物浓度的连续在线监测数据对燃烧过程控制与分析、提高燃烧效率、控制污染物的排放、节能减排均有重要意义。而CO2和CO是碳氢燃料燃烧的最主要产物,被称为燃烧效率指示性气体,其组份浓度对于评价诸如燃烧程度、燃烧效率和热释放量等参量起关键性作用。轧钢加热炉内CO2作为燃烧过程中最主要的辐射参与气体,其浓度对于热力系统中辐射交换热量有较大影响;通过准确测量最终产物中二氧化碳浓度并与投入燃料对比,可以评价燃烧效率并能为高温燃烧炉的优化设计提供数据依据;二氧化碳的释放规律与燃料的燃烧特性之间有着密切关系,检测燃烧反应过程中的二氧化碳浓度变化规律可以用于燃料燃烧特性的研究。轧钢加热炉内CO作为燃烧不完全产物,对其进行在线准确的监控,对控制燃烧具有重要意义,同时,CO气体的浓度也会影响钢铁表面的氧化程度。因此,为提高轧钢加热炉燃烧效率、节约煤气,同时降低钢铁氧化损失,必须对加热炉内CO2和CO气体浓度进行实时精确测量,为精确控制空燃比提供CO2和CO气体浓度实时在线监测数据。而轧钢加热炉内燃烧是一个高温、瞬态、快速的过程,燃烧气体浓度随着时间和空间位置的变化而变化。传统的气体浓度测量方法无法进行非接触式测量,难以在高温环境下长期稳定运行,且这些方法需要对气体进行采样分析,无法实现在线测量,因此具有迟滞性,难以适应浓度随时间快速变化的情况;同时采样分析方法只能进行点测量,难以得到浓度的空间分布或平均分布。现有测量 ...
【技术保护点】
一种轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置,其特征在于:包括光谱仪(11)和辐射背景单元(12);加热炉(10)的炉壁上开设有第一通光窗口(14),所述第一通光窗口(14)外侧设有光学导入装置,光学导入装置与第一通光窗口(14)之间设有透红外波段耐高温材料制成的窗片(181),光学导入装置的外端与光谱仪(11)相连,加热炉(10)内出射的平行红外辐射信号经光学导入装置汇聚后入射到光谱仪(11)内;所述辐射背景单元(12)由耐高温材料制成,辐射背景单元(12)安装在第一通光窗口(14)的对侧炉壁上,并与第一通光窗口(14)正对设置。
【技术特征摘要】
1.一种轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置,其特征在于:包括光谱仪(11)和辐射背景单元(12);加热炉(10)的炉壁上开设有第一通光窗口(14),所述第一通光窗口(14)外侧设有光学导入装置,光学导入装置与第一通光窗口(14)之间设有透红外波段耐高温材料制成的窗片(181),光学导入装置的外端与光谱仪(11)相连,加热炉(10)内出射的平行红外辐射信号经光学导入装置汇聚后入射到光谱仪(11)内;所述辐射背景单元(12)由耐高温材料制成,辐射背景单元(12)安装在第一通光窗口(14)的对侧炉壁上,并与第一通光窗口(14)正对设置。2.根据权利要去1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置,其特征在于:所述辐射背景单元(12)所在侧的炉壁上还设有用于对辐射背景单元(12)进行降温的冷却装置。3.根据权利要求1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置,其特征在于:所述窗片(181)内侧即靠近炉膛的一侧和辐射背景单元(12)内侧均设有吹扫单元,所述吹扫单元包括设置于窗片(181)内侧和辐射背景单元(12)内侧的气体喷嘴(20a、20b),所述气体喷嘴(20a、20b)与气源相连。4.根据权利要求1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置,其特征在于:所述光学导入装置包括抛物面主镜(131)、双曲面副镜(132)以及镜筒(13),所述双曲面副镜(132)与第一通光窗口(14)正对设置,所述抛物面主镜(131)背对第一通光窗口(14)设置,所述双曲面副镜(132)的中心设有通光孔(133),...
【专利技术属性】
技术研发人员:李相贤,高乾坤,高闽光,童晶晶,李胜,张玉钧,刘文清,
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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