石油炼化厂的火炬系统,通常藏在厂区最偏远的角落。高架火炬动辄七八十米,操作工巡检一趟,爬上去二十分钟,下来腿都是软的。赶上雨雪雾天,肉眼根本看不清火炬头燃烧状态,站在底下仰头看,只有一片白茫茫的蒸汽和模糊的光晕。
火炬燃烧状态到底怎么样,长期以来靠的就是"猜"。
人工巡检的极限,肉眼看不透火焰
火炬的核心作用是燃烧处理生产过程中无法有效回收的可燃气体。燃烧是否充分,直接决定排放是否达标。但问题是,火炬位置偏远、高度高,恶劣天气下能见度极低,传统的人工目测基本失效。
有的厂尝试装热电偶,把测温元件伸进火焰区或者贴在火炬头附近。但火炬平台温度高、腐蚀性强,热电偶护管烧穿是常事。维护人员得定期爬上去更换,危险系数高,维护成本也不低。更关键的是,热电偶只能测一个点的温度,火焰偏烧、分层燃烧这些情况,它反映不出来。
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所以行业里长期存在一个尴尬局面:DCS系统里火炬相关的数据,要么缺失,要么滞后,要么失真。安环部的人心里没底,只能赌运气。
长波红外热像仪:把"看不见"变成"看得清"
格物优信在延长石油落地的这套火炬监测方案,用的是长波红外热像仪。和长波红外相比,可见光摄像头在夜间和恶劣天气下基本作废,而长波红外(8-14μm)对烟雾、水汽、粉尘的穿透能力更强,雨雪雾天依然能捕捉到火炬头的热辐射信号。
这意味着,操作工不需要再爬高架平台。热像仪安装在地面安全区域,远距离对准火炬头,实时回传热成像画面。火焰的温度分布、燃烧区域的大小、燃烧是否集中,在热成像图上一目了然。
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但这套方案的核心,不只是"看见",而是"看懂"。
AI算法:识别燃烧层度,而不是只测一个温度数字
普通的热像仪测温,输出的是一个温度数值。但火炬火焰监测的难点在于,火焰是分层的,长明灯和主火焰经常重叠,远距离拍摄时大气衰减还会干扰温度精度。
格物优信在这套系统里加入了AI视频算法。算法不是简单地读取温度阈值,而是对火焰燃烧层度进行识别和标注。系统能区分长明灯的稳定燃烧区域和主火炬的排放燃烧区域,判断燃烧是否充分,并对远距离传输过程中的温度衰减进行矫正。
换句话说,系统输出的不是"火炬头某点800℃"这种孤立数据,而是"长明灯燃烧正常、主火焰燃烧层度充分、整体燃烧状态稳定"这类可直接指导操作的判断。
温度矫正这个功能,在远距离监测场景下很实用。80米以上的高架火炬,从地面拍摄,大气路径长,热辐射衰减明显。如果不做矫正,测出来的温度比实际偏低,容易误判燃烧状态。经过算法矫正后的温度数据,更接近真实值,给DCS和安环部门提供的参考也更靠谱。
非接触式部署,替代高危人工维护
这套方案的另一个实际好处,是非接触式部署。
热电偶需要贴近或者伸入火焰区域,安装和维护都得登高作业。长波红外热像仪装在地面防爆护罩内,Ex d IIC T6的防爆等级,直接适应炼化装置区的爆炸性气体环境。维护人员在地面上就能完成设备检查和调试,不需要再冒着风险爬火炬平台。
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格物优信设备安装点
从延长石油项目的应用反馈来看,这套系统解决的是火炬监测中长期存在的几个刚性痛点:恶劣天气无法观测、人工巡检危险频繁、热电偶寿命短维护难、燃烧状态判断缺乏量化依据。
行业趋势:火炬监测从"人防"转向"技防"
环保要求趋严,火炬气排放和燃烧效率越来越受关注。过去靠人眼和经验判断火炬燃烧状态的方式,已经很难满足精细化管理和合规要求。
长波红外热像仪结合AI算法,本质上把火炬监测从"人防"拉到了"技防"层面。不需要人爬上去看,不需要猜测燃烧状态,系统24小时在线,输出的是经过矫正和识别的结构化数据。
格物优信这套方案在延长石油的落地,算是给行业提供了一个可参照的样本。对于还在靠热电偶和人工巡检硬撑的炼厂来说,火炬监测的技术升级,可能比你想象中更紧迫。毕竟,排放合规这件事,赌不起运气。
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