[發明專利]一種鍋爐爐前料倉料位監控方法和系統

有效

• 申請號: 201811316057.7
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109540259B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 張喜;陳憲生;畢濤;齊廣川
• 申請（專利權）人: 北京德普新源生態技術有限公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292;B08B5/02
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國棟

本申請提供一種生物質鍋爐爐前料倉料位監控方法和系統，該方法包括步驟1：通過激光源照射爐前料倉，獲取爐前料倉圖像；步驟2：接收用戶給出的下限基準線和間隔，確定掃描上限、掃描下限和掃描區域；步驟3：計算料位信息并向用戶顯示。通過本發明可以避免雷達料位計或者阻旋料位開關因為料倉內粉塵不能正常工作，料倉內燃料分布不均造成的料位測量不準確以及因為測量設備被燃料堵塞不能工作的問題，可以直觀反映并測量料倉料位并且準確輸出能夠表示料倉內能夠表示燃料高度的料位信號。

技術領域

本發明涉及鍋爐智能控制技術，更具體地，涉及一種鍋爐爐前料倉料位監控方法和系統。

背景技術

燃料經皮帶機輸送至爐前料倉，由布置在料倉底部的螺旋輸送至出料口，通過調節料倉的出料螺旋速度，可以對鍋爐的燃料供應量進行調節。鍋爐爐前料倉作為進入鍋爐的燃料緩沖料倉，用來緩沖皮帶來料的不均勻。通過維持爐前料倉的一定料位，可以避免因爐前料倉前端的設備問題出現斷料或者進料量不均勻，而使進入鍋爐的燃料中斷。爐前料倉保證進入鍋爐的燃料穩定，滿足鍋爐負荷需求及燃燒穩定。

爐前料倉料位料位監控是生物質鍋爐實現自動控制的重要環節之一。目前，爐前料倉通常采用雷達料位計或者阻旋料位開關來測量料倉料位。

(1)雷達料位計是基于時間行程原理的測量儀表，雷達波以光速運行，運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。探頭發出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內的接收器接收，并將距離信號轉化為物位信號。雷達波是一種特殊形式的電磁波，雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位料位監控。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質導電性越好或介電常數越大，回波信號的反射效果越好。

雷達料位計是利用回波測距原理。發射天線向被測目標發射微波被測目標的微波被接收天線接收，信號處理器將發射信號與接收信號比較計算出被測距離并可算出相應的物位值

微波脈沖來回傳播時間t由下式決定:

t＝2a/c

式中a一天線到被測目標的距離

c一微波傳播的速度(光速)

(2)阻旋式開關技術對于谷物、飼料、水泥、塑料顆粒及木屑等材料具有優異的料位監控性能。旋式控制器的工作原理是：采用交流微電機經減速后，帶動監控葉片慢速旋轉，當物料的料位上升使葉片的轉動受到阻擋時，料位監控機構便圍繞主軸產生旋轉位移。此位移首先使一個微動開關動作，發出有料的信號。隨后另一個微動開關動作，切斷微電機的電源使其停止轉動。只要倉內的料位不變，此種狀態便將一直保持下去。

當料位下降料位監控葉片不再受到阻擋時，料位監控機構便依靠彈簧拉力恢復原態。首先一個微動開關動作，接通電機電源使其旋轉。隨后另一個微動開關動作發出無料信號，只要沒有物料阻擋監控葉片的轉動，此種狀態將一直保持下去

目前現有的兩種測量方法在實際的應用中都存在很大問題，無法準確的識別出料位高低。具體原因如下:

生物質燃料中含有各種雜質，生物質鍋爐爐前料倉內是多粉塵環境，雷達料位計使用中容易受到粉塵影響而造成雷達波無法發射到物體表面，特別是當雷達料位計的接收器上沉積大量粉塵時，從物體表面上反射的回波就不能被雷達料位計收到，從而雷達料位計無法正常工作。此外，料倉內的物料尺寸長短不一，偏差較大，很容易掛在阻旋料位開關的料位監控葉片上，造成阻旋料位開關卡澀而無法正常工作。

雷達料位計或者阻旋料位開關都是安裝在一個固定位置，進行固定位置的單點測量，因燃料的長度尺寸不一，因此燃料會在料倉內的分布不均，料倉中燃料的堆積形態也不固定，通常情況下，被料位監控位置是不能表示整個料倉的整體料位的。

發明內容