[发明专利]一种生物质气化炉进料计量装置

说明书

本发明一种生物质气化炉进料计量装置，包括：生物质气化炉、信号发生装置以及信号接收装置、电源以及处理电路，电源给信号发生装置和处理电路供电；处理电路包括A/D模块、驱动模块、存储模块以及单片机模块；A/D模块将信号接收装置输出信号转换为数字量后，送入单片机模块进行快速傅里叶变换，提取信号发生装置输出信号中心频率的频谱幅值判断进料是否完毕，完毕后通过驱动模块控制下料阀门下料；单片机模块用于判断进料结束条件，消除探测噪声干扰，确保计量结果精确可靠。本发明的生物质气化炉进料计量装置能够在不接触物料的前提下对生物质气化炉进行进料计量，降低停机维修概率，提高生物质气化炉工作效率，确保了锅炉进料量和产气量的稳定。

技术领域

本发明涉及新能源设备领域，具体涉及一种生物质气化炉进料计量装置。

背景技术

生物质气化炉可利用秸秆、稻壳、菌渣、牲畜粪便等废弃物通过热化学反应转化为一氧化碳、氢气和低分子烃类等可燃气体，具有性价比高、绿色环保等优点。生物质首先经过粉碎烘干预处理后送入料斗，经过定量计量后，分批送入气化炉中进行反应。

当前的生物质气化炉进料主要采用接触式计量技术，在料斗中安装转动装置，当转动装置前端挡料片被填满的物料阻挡后不能转动，转轴电机堵转，发出进料完毕信号，完成单次进料的定量计量。生物质热化学反应的副产物是焦油，高温中焦油气易进入料斗后冷却，粘滞转动装置的转轴，造成转轴电机负载增大，进料不稳定且误差较大，最终导致生物质气化炉的产气量出现波动，影响正常用气。这一状况迫使生物质气化炉进料斗需要定期清焦，系统运行时间短，生产效率低下。

另外部分气化炉应用了非接触式进料计量技术，通过将信号发射器和接收器相对安装在炉膛两侧，判断炉膛进料高度来完成进料计量。但是气化炉中燃气蒸腾、物料下料带来的信号大幅波动及探测噪声的影响，导致气化炉检测信号无法通过炉膛，进料误动作频发。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种探测信号更加稳定可靠，避免了进料装置误动作，确保了锅炉进料和产气量的稳定生物质气化炉进料计量装置。

为了实现上述目的，本发明的一个方面是通过以下技术方案实现的：一种生物质气化炉进料计量装置，包括：

生物质气化炉，所述生物质气化炉上方设置进料料斗，下方设置下料阀门；信号发生装置以及信号接收装置，所述信号发生装置通过光纤连接至固定在进料料斗侧壁上的光纤端面上，信号接收装置固定安装在与光纤端面相对应的进料料斗另一面侧壁上；所述信号发生装置与信号接收装置正对设置，均固定安装进料量设定线所在的水平面上；

电源以及处理电路，所述电源给信号发生装置和处理电路供电；所述处理电路包括A/D模块、驱动模块、存储模块以及单片机模块；所述A/D模块与信号接收装置连接，驱动模块与进料料斗底部的下料阀门连接，用于控制进料料斗下料；所述A/D模块将信号接收装置输出信号转换为数字量后，送入单片机模块进行快速傅里叶变换，提取信号发生装置输出信号中心频率的频谱幅值判断进料是否完毕，完毕后通过驱动模块控制下料阀门下料。

优选的，所述信号发生装置以及信号接收装置为光电对管。

优选的，所述信号发生装置为激光器，信号接收装置为探测器。

优选的，在所述光纤端面、探测器的检测元件安装位置处均加装透光性能好的绝热材料。

优选的，所述存储模块保存装置运行历史数据，用于消除探测器的噪声影响，校正探测结果；所述A/D转换模块包含信号放大电路结构，以匹配探测器输出信号和处理电路的电平标准。

优选的，所述单片机模块每128个采样点进行一次快速傅里叶变换，并将N次的快速傅里叶变换频谱叠加。

优选的，快速傅里叶变换频谱叠加次数N可以进行在线修正，以适应不同种类物料、不同燃气成分浓度下的计量需要。