[发明专利]裂解炉炉管外壁与炉膛内壁的温度甄别方法及测量装置

说明书

本发明提供一种裂解炉炉管外壁与炉膛内壁的温度甄别方法及测量装置，温度测量模块测量裂解炉炉管外壁温度时，通过距离测量模块同步测量实际被测温对象的距离，并根据所测距离甄别出所测温度为炉管外壁温度还是炉膛内壁温度。本发明可以在裂解炉恶劣的生产环境下同步测量实际被测温对象的温度与距离，利用被测温对象的不同距离特征，有效、快捷地甄别出炉管外壁温度与炉膛内壁温度，其实现装置结构简单，易于实现，制造成本低。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种裂解炉炉管外壁与炉膛内壁的温度甄别方法及测量装置。

背景技术

乙烯工业是石油化工行业重要基体，裂解过程是乙烯工业的关键技术之一。目前我国99%以上乙烯生产采用管式炉蒸汽热裂解技术，裂解炉运行状况直接影响乙烯收率和质量。在裂解炉中，炉管是其中的关键部件，起加热原料和反应器的作用。由于裂解炉炉管长期在高温的复杂环境下运行，易发生由于腐蚀、局部超温等引起的表面氧化、结焦以及高温导致的相变、机械性能下降，造成炉管出现渗碳、开裂、冲刷减薄、弯曲等形式的失效。可以说，在裂解炉管失效的多种形式中，大多数都与温度有直接关系。温度是裂解炉管失效的主要影响因素，因此，对裂解炉最重要的操作之一是监控炉管的失效状况，采取的手段监测炉管中辐射段气体出口温度（简称COT）和炉管外壁温度，将炉管外壁温度与COT进行比较。同时，为了确保裂解炉炉管安全运行，并在炉管维修时提供处理依据，必须对炉管外壁温度进行测量、存储、统计和分析，以便对炉管的运行状况做出准确的判断。

要实现实时高精度的裂解炉管外壁温度测量，理论上可用红外热像仪进行分析，但红外热像仪价格昂贵，需配套复杂的图像分析处理软件，且可靠性低、操作不方便，因此大大限制了它的推广应用。国内虽有少数石化企业采用，但从未真正用于裂解炉管外壁温度的实时监控。

目前，公知公用的测量裂解炉管外壁温度方法是通过人工手持非接触的红外测温仪，经裂解炉观火孔，进行逐管定位，逐管测温。这种人工手持测温方法有以下弊端：

1、观火孔小，能清晰观察到的炉管、炉膛范围非常有限；

2、炉膛温度高、烟火大，测温环境恶劣，对操作人员干扰严重，观测随意性强；

3、炉管排列毫无规律，管间时疏时密，且在生产过程中炉管有微小晃动，炉管定位难；

4、测温的频率和准确性低，对延长炉管运行周期和控制炉管结焦帮助不大。

为了克服现有的人工手持炉管测温方法的弊端，需要研究一种自动测温装置。但是，自动测温装置采集的数据，不仅有炉管外壁的温度，还有炉膛内壁的温度，且由于两种温度比较接近，尤其是当炉管内壁结焦严重时，两种温差很小，识别非常困难。因此，自动测温装置必须具备甄别实际所测温的对象是炉管外壁还是炉膛内壁的能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种裂解炉炉管外壁与炉膛内壁的温度甄别方法。

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种裂解炉炉管外壁与炉膛内壁的温度测量装置。

为了实现第一个发明目的，采用的技术方案如下：

一种裂解炉炉管外壁与炉膛内壁的温度甄别方法，温度测量模块测量裂解炉炉管外壁温度时，通过距离测量模块同步测量被测对象的距离，根据所测距离甄别出所测温度为炉管外壁温度还是炉膛内壁温度。

本发明通过采用温度测量模块和距离测量模块同时对同一对象进行同步测量其温度和距离，就可以根据所测距离甄别出所对应的温度是炉管外壁温度还是炉膛内壁温度。

进一步的，测量前将温度测量模块和距离测量模块进行对焦，以确保温度测量模块和距离测量模块是同步测量同一对象。

在测量前将温度测量模块和距离测量模块进行对焦，即使两者的测量焦点完全重合，确保两者测量的是同一对象，确保测量的准确。