1.1项目概况
回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），可用于对固体物料进行机械、物理或化学处理，具有煅烧质量好和产品质量高等优点，是建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中的重要设备。按照其处理物料的不同，可将回转窑分为水泥回转窑、冶金化工窑和石灰窑，用于煅烧水泥熟料、钢铁厂贫铁矿磁化焙烧、活性石灰和轻烧白云石焙烧等。
回转窑是一个有一定斜度的圆筒状物，斜度为3～3.5%，借助窑的转动来促进料在回转窑内搅拌，使料互相混合、接触进行反应。以水泥回转窑为例，生料粉从窑尾筒体高端下，料管喂入窑筒体内 ，由于窑筒体的倾斜和缓缓地回转，使物料产生一个即沿着圆周方向翻滚，又沿着轴向从高温向低端移动的复合运动，生料在窑内通过分解，烧成等工艺过程，烧成水泥熟料后从窑筒体的底端卸出，进入冷却机。燃料从窑头喷入，在窑内进行燃烧，使窑内内部温度在1200℃以上，局部温度高达 1300-1400℃。燃烧发出的热量加热生料，使生料煅烧成为熟料，在与物料交换过程中形成的热空气，由窑进料端进入窑系统，最后由烟囱排入大气。
在此生产过程中，窑温的控制直接影响原料质量。其一方面是燃烧设备，原料在其中燃烧产生热量；同时也是传热设备，原料吸收气体的热量进行煅烧。另外也是输送设备，将原料从进料端输送到出料端。而燃料燃烧、传热及原料运动三者间必须合理配合，才能使燃料燃烧所产生的热量能在原料通过回转窑（旋窑）的时间内及时传给原料，已到达高产、优质、低消耗的目的。
回转窑的筒体由40mm左右的钢板卷制而成，筒体内镶砌200mm左右的耐火材料，且与水平线成规定的斜度。由于高温和承重的关系，筒体会有椭圆形的变形，会对窑内耐火材料产生压力，随着转窑长时间不间断的运行，内部耐火材料会被侵蚀变薄甚至脱落，或者结圈拉圈，引发安全与生产故障事故。此前，山东一大型水泥生产企业，因为一次回转窑停窑事故，32个小时维修加上产量损失就合300多万。而这动辄几百万的损失，就是因为回转窑烧成带两块硅莫砖脱落引起的红窑造成的。“红窑”是因为某个区域窑体温度过高造成的，处理不及时可能造成窑炉烧穿等大型事故。因此对回转窑建设一套在线温度监控系统是稳定现场热工制度的重要措施，也是优质高产和转窑平安运转的关键。
1.2项目现状
回转窑作为水泥生产过程中的核心设施，窑内燃烧温度和筒体外壁温度对产品的质量和生产安全性至关重要。经现场勘测与交流，目前存在的风险如下：
回转窑内烧成温度直接影响反应进行得是否彻底、有效。反应温度过低，熟料质量不好，转窑被迫减速，单位热耗增加；
回转窑烧成温度过高，易烧坏窑衬材料，影响窑的长期平安运转；
由于熟料易结块，极易造成结圈，并在尾部堆积拉圈，影响产品质量，以致需要停窑除焦，影响设备运行可靠性。
内部耐火材料逐渐侵蚀、脱落，钢板则会直接暴露在高温环境中，软化甚至熔蚀，严重时威胁生产安全，造成非计划停窑或事故。
燃料在转窑内燃烧时，由于回转窑的结构特点，无法采取直接手段测量内部温度分布，无法判断燃烧中心的位置与内部的温度状况，会造成燃烧不充分或燃烧过度。
为了保证回转窑安全高效运行，急需一套行之有效的在线温度监控系统用于转窑的窑内窑外区域，以此提升生产流程的安全性及风险预警能力。监控系统应满足如下几点要求：
进行非接触式测温，对回转窑窑头和窑外进行全面、准确的温度监测，设备运行过程中不影响回转窑正常工作。
高稳定性与适用性：窑内监控设备可在高温条件下稳定工作，且测温范围覆盖窑内正常及异常温度。窑外监控设备可监控整个回转窑筒体；
风险预警与高温报警：可对高温对象实现快速报警；
数据存储：可全程或报警触发录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放；
电源供给在全天候的环境下，保证系统不间断供电。
1.3系统特点
采用高性能红外热像仪完成非接触式测温：高炉监控红外热像仪，专门针对窑内高温环境，测温范围高达1600℃；单光舱式热像仪视场角大，覆盖范围广，满足筒体监测所需；
全天候将采集的全辐射红外图像流接入中控室，在实时画面中查看转窑各个区域温度分布以及最高温、最低温与平均温等；
可自定义超温报警、高温区间报警、低温报警、温度区间报警、温度区间外报警5种类型报警方式以及微信或短信两种报警推送方式，告警时给相关负责人发送微信或短信，帮助相关人员及时采取行动；
实时绘制回转窑温度变化曲线,显示外壁温度横剖面和纵剖面各位置最高温变化趋势图，为分析转窑内部结焦或耐火泥脱落位置和状态提供参考；
回转窑每转一周，系统可记录下窑壁外表面平面展开后的温度分布，显示此周不同区域的最高温度值、最低温度值；
可在画面中设定转窑不同距离标识点，表明区域在转窑上的实际位置，让观测人员更好的辨别温度异常点；
自动生成区域最高温温度变化曲线，指导燃烧中心位置调整；
方便用户进行管理，可设置不同人员的使用权限；
系统自检，故障后自动重新连接，支持远程故障处理，保证系统稳定可靠运行。
1.4总结
综上所述，回转窑红外监控系统通过窑内外配合监测，可解决无法获知原料燃烧情况、窑内结圈情况和不能及时发现耐火材料减薄脱落等问题。
窑内，可实时获取内壁温度分布、原料运动轨迹、结圈分布及耐材情况；窑外，可在窑壁因内部耐火材料侵蚀、脱落，甚至到钢板软化、熔蚀之前，发现其早期异常缺陷并进行报警，最大程度避免“红窑”等状况。为工人进行回转窑温度调整、窑体维修去渣等工作提供科学有效的依据。在最终效果上实现稳定、及时、精准的风险预警功能，以此保障生产工艺流程的安全、健康运行。
