[发明专利]一种锅炉炉前料仓料位监控方法和系统

说明书

本申请提供一种生物质锅炉炉前料仓料位监控方法和系统，该方法包括步骤1：通过激光源照射炉前料仓，获取炉前料仓图像；步骤2：接收用户给出的下限基准线和间隔，确定扫描上限、扫描下限和扫描区域；步骤3：计算料位信息并向用户显示。通过本发明可以避免雷达料位计或者阻旋料位开关因为料仓内粉尘不能正常工作，料仓内燃料分布不均造成的料位测量不准确以及因为测量设备被燃料堵塞不能工作的问题，可以直观反映并测量料仓料位并且准确输出能够表示料仓内能够表示燃料高度的料位信号。

技术领域

本发明涉及锅炉智能控制技术，更具体地，涉及一种锅炉炉前料仓料位监控方法和系统。

背景技术

燃料经皮带机输送至炉前料仓，由布置在料仓底部的螺旋输送至出料口，通过调节料仓的出料螺旋速度，可以对锅炉的燃料供应量进行调节。锅炉炉前料仓作为进入锅炉的燃料缓冲料仓，用来缓冲皮带来料的不均匀。通过维持炉前料仓的一定料位，可以避免因炉前料仓前端的设备问题出现断料或者进料量不均匀，而使进入锅炉的燃料中断。炉前料仓保证进入锅炉的燃料稳定，满足锅炉负荷需求及燃烧稳定。

炉前料仓料位料位监控是生物质锅炉实现自动控制的重要环节之一。目前，炉前料仓通常采用雷达料位计或者阻旋料位开关来测量料仓料位。

(1)雷达料位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。雷达波是一种特殊形式的电磁波，雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位料位监控。电磁波的物理特性与可见光相似，传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz。电磁波可以穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射，被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。

雷达料位计是利用回波测距原理。发射天线向被测目标发射微波被测目标的微波被接收天线接收，信号处理器将发射信号与接收信号比较计算出被测距离并可算出相应的物位值

微波脉冲来回传播时间t由下式决定:

t＝2a/c

式中a一天线到被测目标的距离

c一微波传播的速度(光速)

(2)阻旋式开关技术对于谷物、饲料、水泥、塑料颗粒及木屑等材料具有优异的料位监控性能。旋式控制器的工作原理是：采用交流微电机经减速后，带动监控叶片慢速旋转，当物料的料位上升使叶片的转动受到阻挡时，料位监控机构便围绕主轴产生旋转位移。此位移首先使一个微动开关动作，发出有料的信号。随后另一个微动开关动作，切断微电机的电源使其停止转动。只要仓内的料位不变，此种状态便将一直保持下去。

当料位下降料位监控叶片不再受到阻挡时，料位监控机构便依靠弹簧拉力恢复原态。首先一个微动开关动作，接通电机电源使其旋转。随后另一个微动开关动作发出无料信号，只要没有物料阻挡监控叶片的转动，此种状态将一直保持下去

目前现有的两种测量方法在实际的应用中都存在很大问题，无法准确的识别出料位高低。具体原因如下:

生物质燃料中含有各种杂质，生物质锅炉炉前料仓内是多粉尘环境，雷达料位计使用中容易受到粉尘影响而造成雷达波无法发射到物体表面，特别是当雷达料位计的接收器上沉积大量粉尘时，从物体表面上反射的回波就不能被雷达料位计收到，从而雷达料位计无法正常工作。此外，料仓内的物料尺寸长短不一，偏差较大，很容易挂在阻旋料位开关的料位监控叶片上，造成阻旋料位开关卡涩而无法正常工作。

雷达料位计或者阻旋料位开关都是安装在一个固定位置，进行固定位置的单点测量，因燃料的长度尺寸不一，因此燃料会在料仓内的分布不均，料仓中燃料的堆积形态也不固定，通常情况下，被料位监控位置是不能表示整个料仓的整体料位的。

发明内容