[实用新型]一种生物质气化炉远程监控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质能源利用技术领域，具体涉及到一种生物质气化炉远程监控系统。

背景技术

利用可再生能源建立持续运行的能源体系，对促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。近年来利用生物质能的上吸式气化炉、下吸式气化炉及循环流化床气化炉在发电、农村供热及烘干等工业应用方面都得到了快速发展，而且在生物质气化的机理、过程、影响因素等方面的理论研究取得了大量成果，对气化炉本体结构与性能的研究也取得了重大进步并积累了丰富经验。但是针对气化过程的自动控制的研究较少，尤其是面向工业应用的自动控制方面的研究更少，有些研究尚处于实验室仿真分析阶段，较难付诸实际应用。我国生物质能利用与在此方面技术先进的国家相比，最大的差距在于自动控制技术的应用。

气化炉的工作原理如下：以家具厂废弃木材边角料为主的生物质在气化炉中高温缺氧状态下裂解、氧化还原，生成CO、H2、CH4 等小分子量可燃性气体，在气化过程中需要加入空气等气化剂。在上述过程中，需要同时监控气化炉的温度、进风、进料等情况，但目前只能依靠人工巡查的方式来监控，灵活度不高，这无疑大大减低了自动化程度，提高了人工成本。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种生物质气化炉远程监控系统，以补充或替代人工巡查的气化炉运行监控方式。

本实用新型的生物质气化炉远程监控系统包括气化炉，所述气化炉设有检测其炉内温度的温度传感器、为气化炉提供进风的鼓风机、为气化炉提供进料的螺旋进料机、检测气化炉内料位情况的料位传感器、设置于气化炉燃气输出管路上，以用于排空气化炉内燃气的排空阀、用于检测气化炉内气压的压力传感器，关键在于所述气化炉还设有中央控制器，所述中央控制器通过A/D转换模块分别与温度传感器、鼓风机、螺旋进料机、料位传感器、排空阀、压力传感器相连；所述中央控制器还设有通讯模块，以使中央控制器能够与独立于气化炉的远程通讯设备通讯。

在上述生物质气化炉远程监控系统中，气化炉的重要部件，如温度传感器、鼓风机、螺旋进料机、料位传感器、排空阀、压力传感器等都通过A/D转换模块与中央控制器相连，中央控制器可以通过温度传感器、料位传感器、压力传感器来监测气化炉的运行情况，当气化炉内的温度过高或过低时，中央控制器向鼓风机发出控制指令，通过改变进风功率的方式来调节气化炉内的温度，从而使气化炉内保持在预定的气化温度范围内；当气化炉内的气压过高时，中央控制器向风机发出控制指令，以降低进风功率，从而降低气化炉内的气压；当气化炉内的原料过少时，中央控制器向螺旋进料机发出控制指令，为气化炉增加原料，保障气化炉稳定运行。中央控制器还可以将气化炉的各项参数及运行情况通过通讯模块发送到远程通讯设备，如WEB服务器上，便于工作人员远程监控气化炉的运行，当然，也可以将远程通讯设备的控制指令通过通讯模块发送到中央控制器上，实现远程控制。上述远程通讯及A/D转换等软件控制早已为现有技术，此处不再赘述。

进一步地，所述料位传感器为第二温度传感器，所述第二温度传感器利用隔热支架固定于气化炉内部顶端。气化炉从气化原理上可由上至下划分成干燥层、分解层、还原层、氧化层，其中氧化还原层温度在500～800℃左右，干燥层温度在100℃左右。上述第二温度传感器探测气化炉内部顶端的温度（即检测干燥层温度），当此处的温度过高时（超过150℃），则表示气化炉上部的原料都已经干燥且即将被分解，需要补充原料；而当气化炉内部顶端的温度低于100℃时，则表示气化炉上部的原料还没有完全干燥，因此暂时不需要补充原料。利用监测气化炉内部顶端的温度的方式来探测料位，具有结构简单、探测准确、成本低的优势。

进一步地，所述气化炉的顶端设有与气化炉内部相通的排气口，所述排气口设有电动气阀，所述电动气阀通过通过A/D转换模块与中央控制器连接。由于在填料时可能存在原料堵塞住气化炉燃气输出管路的情形，此种情形会导致气化炉产生的燃气无法外泄，进而使气化炉内的气压不断升高，当中央控制器通过压力传感器检测到气化炉内的气压过高，且通过降低鼓风机功率的方式无法解决时，即可以向排气口的电动气阀发出控制指令，开启电动气阀，从而排空气化炉内的燃气，避免发生危险。由于排气口位于气化炉的顶端，因此难以被原料堵塞。

本实用新型的生物质气化炉远程监控系统不仅可以自动监控气化炉的运行，还可以实现远程监控，从而可以完全替代人工巡查的方式，降低了人工成本，并避免了人工疏忽所带来的安全隐患，提高了安全性。

附图说明