[發明專利]一種基于電磁波傳播特性對除硫塔的在線監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110486621.5
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113063708A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張書奇;蘇文超;路安;王鉦淼;汪浩
• 申請（專利權）人: 張書奇
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超

一種基于電磁波傳播特性對除硫塔的在線監測裝置及方法，屬于在線監測技術領域，用以解決由于傳統檢測方式的局限性而導致不能實時在線地對除硫塔噴淋層的霧化液滴狀態進行無接觸監測的問題。本發明的技術要點包括：通過信號采集模塊實時采集除硫塔噴淋層區域的電磁波信號并轉換為電壓信號；通過信號處理模塊對轉換后的電壓信號進行顯示和分析，實時反映線圈傳感器中信號與線圈之間液滴場干涉所產生的變化。本發明擺脫了傳統檢測方式的局限性，能有效避免除硫塔內部復雜工況的干擾，同時進行實時的監測。本發明可應用于其他領域對霧狀液滴的實時檢測。

技術領域

本發明涉及在線監測技術領域，具體涉及一種基于電磁波傳播特性對除硫塔的在線監測裝置及方法。

背景技術

現如今空氣污染問題日益突出，尤其是二氧化硫排放量逐年提升，針對不斷惡化的環境問題，國家多次調整環境保護方面的法律法規，不斷提高二氧化硫排放標準，明確要求燃煤電廠必須配備脫硫設備。當前近90％的燃煤電廠都使用石灰石-石膏法脫硫，石灰石-石膏濕法脫硫工藝采用價廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑，石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。在除硫塔內，向煙氣中噴入吸收漿液，使吸收漿液與煙氣接觸混合，這樣煙氣中的SO₂就與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應被脫除，得到最終反應產物—石膏。脫硫后的煙氣經除霧器除去帶出的細小液滴，經加熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收。由于吸收漿液的循環利用，脫硫吸收劑的利用率高。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達到95％以上，并且90％以上脫硫副產物—石膏，可用作水泥緩凝劑和建筑材料等，得到經濟與環境的平衡發展。

現有技術中對液滴場的常見測量方法有：機械測量法、電子測量法、光學測量法。機械測量法是早期的傳統霧化效果檢測方法，其主要思想是收集保存噴霧液滴，然后進行測量和分析，機械測量法主要包括收集法、液體固化法、液浸法、沉降法和壓痕法等^[1]，其主要缺點是無法實時無接觸測量數據；電子測量法是通過分析霧化液滴產生的電脈沖得到液滴粒徑分布圖譜的統計方法，主要有電極法、導線法和熱線法，其主要缺點是對液滴場液滴要求高并且無法精確測量^[2]；光學法能對噴霧場實現無干擾檢測，現已發展為應用廣泛的先進霧化評價方法，主要包括直接攝影法：采用相機直接對噴霧場進行拍照，通過圖像分析軟件處理圖片，并進行分析測量^[3]；PIV法：是在流場中布撒示蹤粒子，并配以多次曝光照明系統，對噴霧場粒子進行拍照分析的一種光學分析法；其主要缺點是設備成本高昂且易損壞^[4]。綜上，現有常見監測液滴狀態的測量方法對于除硫塔場景均不適配，即不適合在線監測、不能進行深層次檢測或使用成本高。

發明內容

鑒于以上問題，本發明提出一種基于電磁波傳播特性對除硫塔的在線監測裝置及方法，用以解決由于傳統檢測方式的局限性而導致不能實時在線地對除硫塔噴淋層的霧化液滴狀態進行無接觸監測的問題。

根據本發明一方面，提出一種基于電磁波傳播特性對除硫塔的在線監測裝置，該裝置包括信號采集模塊和信號處理模塊，所述信號采集模塊用于采集除硫塔噴淋層區域的電磁波信號，并轉換為包含除硫塔噴淋層區域狀態信息的電壓信號；所述信號處理模塊用于對所述電壓信號進行顯示和分析；所述信號采集模塊輸出和所述信號處理模塊輸入相連接。

進一步地，所述信號采集模塊包括信號發生器、第一信號放大器、傳感器、第二信號放大器、信號調理子模塊和采集卡；所述信號發生器輸出和所述第一信號放大器輸入相連接，所述第一信號放大器和所述傳感器輸入相連接，所述傳感器輸出和所述第二信號放大器輸入相連接，所述第二信號放大器輸出和所述信號調理子模塊輸入相連接，所述信號調理子模塊輸出和所述采集卡輸入相連接；