一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉检测技术领域，尤其涉及一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置。


背景技术：

2.我国现有工业和生活常需要使用锅炉供汽，其中燃煤链条锅炉容量占燃煤工业锅炉的60％以上，由于其运行操作简单在我国仍然被广泛使用。链条炉属于移动层燃，其工作方式如图1所示，燃煤2从料斗1中落入炉排3的一端，在炉排面进入炉膛后随炉排逐渐由前向后缓慢移动，燃烧所需的空气通过炉排的间隙自下而上与移动着的煤层垂直相交。煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射热，因而上面的煤先着火，然后逐步向下燃烧。在锅炉实际运行过程中，由于供煤环节设备故障的不可预见性，会导致锅炉缺少燃料供给(即炉排脱煤)。因此如何让司炉人员及时在锅炉煤层厚度减薄增加燃料，以消除由于脱煤隐患，具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置，解决锅炉的炉排煤层没能及时检测，且易发生炉排脱煤的问题，能提高锅炉的运行效率，增加锅炉的安全性。
4.为实现以上目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置，包括：微处理器、激光测距模块、显示屏和报警装置；
6.所述微处理器的第一输入端与所述激光测距模块的输出端相连，所述微处理器的第一输出端与所述显示屏的输入端相连接，所述微处理器的第二输出端与所述报警装置的控制端相连；
7.所述激光测距模块用于检测炉排上的煤层厚度，所述显示屏用于实时显示所述煤层厚度；
8.所述微处理器在所述煤层厚度小于第一设定阈值时控制所述报警装置进行报警提示。
9.优选的，还包括：射频导纳料位计；
10.所述射频导纳料位计的输出端与所述微处理器的第二输入端相连接，所述射频导纳料位计设置在料斗中，用于检测料斗内的煤料位置；
11.所述微处理器在所述煤料位置低于第二设定阈值时控制所述报警装置进行报警，并使所述显示屏显示煤料报警信息。
12.优选的，还包括：煤流传感器；
13.所述煤流传感器的输出端与所述微处理器的第三输入端相连接，所述煤流传感器设置在料斗中，用于检测煤料流动速度；
14.所述微处理器在所述流动速度小于第三设定阈值时判定料斗发生物料堵塞，控制
所述报警装置进行报警，并使所述显示屏显示所述流动速度。
15.优选的，还包括：图像识别装置；
16.所述图像识别装置的输出端与所述微处理器的第四输入端相连接，所述图像识别装置设置在炉排侧边，用于对炉排煤层进行图像采集，并根据所述图像识别炉排上的煤层铺设是否达到设定要求；
17.所述微处理器在煤层铺设没有达到设定要求时控制所述报警装置进行报警，并使所述显示屏显示煤层铺设报警信息。
18.优选的，所述图像识别装置包括：摄像头和图像处理器，所述摄像头与所述图像处理器信号连接；
19.所述图像处理器包括：ad转换模块、图像处理芯片和da转换模块，所述图像处理芯片的输入端与所述ad转换模块的输出端相连，所述图像处理芯片的输出端与所述da转换模块的输出端相连。
20.优选的，所述激光测距模块为脉冲激光测距仪。
21.优选的，所述显示屏为lcd液晶屏。
22.优选的，所述报警装置为以下任一种：报警指示灯、声光报警器和蜂鸣器。
23.优选的，所述微处理器为单片机。
24.优选的，所述单片机采用stc12c5a60s2型号。
25.本实用新型提供一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置，通过激光测距模块对炉排上的煤层进行厚度检测，并通过显示屏对煤层厚度进行显示，微处理器在煤层厚度小于第一设定阈值时控制报警装置进行报警，解决锅炉的炉排煤层没能及时检测，且易发生炉排脱煤的问题，能提高锅炉的运行效率，增加锅炉的安全性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
27.图1是现有链条炉的燃煤输送结构示意图。
28.图2是本实用新型提供的一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置示意图。
29.图3是本实用新型实施例提供的煤层检测流程示意图。
30.附图标记
31.1、料斗，2、燃煤，3、炉排。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。
33.针对当前链条炉的炉排上煤层检测不及时易造成炉排脱煤的问题，本实用新型提供一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置，通过激光测距模块对炉排上的煤层进行厚度检测，并通过显示屏对煤层厚度进行显示，微处理器在煤层厚度小于第一设定阈值时控制报警装置进行报警，解决锅炉的炉排煤层没能及时检测，且易发生炉排脱煤的问题，能提高锅炉的运行效率，增加锅炉的安全性。
34.如图2所示，一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置，包括：微处理器、激光测距模块、显示屏和报警装置。所述微处理器的第一输入端与所述激光测距模块的输出端相连，所述微处理器的第一输出端与所述显示屏的输入端相连接，所述微处理器的第二输出端与所述报警装置的控制端相连。所述激光测距模块用于检测炉排上的煤层厚度，所述显示屏用于实时显示所述煤层厚度。所述微处理器在所述煤层厚度小于第一设定阈值时控制所述报警装置进行报警提示。
35.在实际应用中，对煤层检测有很多种，比较普遍的是超声波、红外线和激光测距。因为超声波在标准空气中传播速度为331.45米/秒，但是由于锅炉炉膛内部空气流速较快，短距精确测量需要建立速度补偿，并且炉膛内分煤器下方温度在35℃
‑
55℃波动，如果不设立温度补偿的话，会导致成声波测距失真；红外线具有价格便宜的优点，但其测距不准确，易受到烟气的干扰；而激光测距的光束集中度高，抗干扰能力强，空气流动速度相对于光速可以忽略不计，而温度变化对激光速度没有影响，因此，测距方式采用激光测距模块。利用微处器接收激光测距模块产生激光脉冲信号对煤层进行检测，当测量到的煤层厚度小于第一设定阈值，微处理器控制报警装置进行报警，以提示司炉工采取相应的措施，同时，切断炉排变频器启动运行信号，使炉排减速至停机。能解决锅炉的炉排煤层不能及时检测，且易发生炉排脱煤的问题，能提高锅炉的运行效率，增加锅炉的安全性。
36.在一实施例中，检测流程如图3所示，首先通过设置电路设定煤层厚度最小值d0；然后控制激光测距模块的激光的发射间隔，第一次测量数值d1(校零)通过tll串口返回的距离输出贮存在微处理器的储存器中，激光测距模块进行第二次测量，返回值d2，微处理器控制输出值为d1
‑
d2即为煤层厚度值d，并记录于储存器中。进一步，将d0与d2进行比较，控制是否触发报警电路动作。在人工处理完成后，通过复位电路控制装置复位重启。
37.该装置还包括：射频导纳料位计。所述射频导纳料位计的输出端与所述微处理器的第二输入端相连接，所述射频导纳料位计设置在料斗中，用于检测料斗内的煤料位置。所述微处理器在所述煤料位置低于第二设定阈值时控制所述报警装置进行报警，并使所述显示屏显示煤料报警信息。
38.该装置还包括：煤流传感器。所述煤流传感器的输出端与所述微处理器的第三输入端相连接，所述煤流传感器设置在料斗中，用于检测煤料流动速度。所述微处理器在所述流动速度小于第三设定阈值时判定料斗发生物料堵塞，控制所述报警装置进行报警，并使所述显示屏显示所述流动速度。
39.该装置还包括：图像识别装置。所述图像识别装置的输出端与所述微处理器的第四输入端相连接，所述图像识别装置设置在炉排侧边，用于对炉排煤层进行图像采集，并根据所述图像识别炉排上的煤层铺设是否达到设定要求。所述微处理器在煤层铺设没有达到设定要求时控制所述报警装置进行报警，并使所述显示屏显示煤层铺设报警信息。
40.进一步，所述图像识别装置包括：摄像头和图像处理器，所述摄像头与所述图像处理器信号连接。所述图像处理器包括：ad转换模块、图像处理芯片和da转换模块，所述图像处理芯片的输入端与所述ad转换模块的输出端相连，所述图像处理芯片的输出端与所述da转换模块的输出端相连。
41.进一步，所述激光测距模块为脉冲激光测距仪。在实际应用中，脉冲激光测距仪包括激光发射器和光电接收器，在激光发射器发出的激光以速度v在空气中传播，在到达被测
物体时被反射返回，由光电探测器接收，其往返时间为t，由s＝vt/2即可算出被测物体的距离。
42.更进一步，所述显示屏为lcd液晶屏。在实际应用中，lcd液晶屏可采用工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5x7或者5x11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。
43.所述报警装置为以下任一种：报警指示灯、声光报警器和蜂鸣器。
44.进一步，所述微处理器可为单片机。进一步，所述单片机采用stc12c5a60s2型号，该单片机集成有数据处理能力的中央处理器cpu(运算、控制)、随机存储器ram(数据存储)、只读存储器rom(程序存储)、输入/输出设备i/o(串行口、并行输出口)、中断系统、定时/计数器(timer/counter)等功能。
45.在实际应用中，该装置还可以设置手动停止开关和复位开关，手动开关和复位开关的一端与所述微处理器的输入端相连接，在手动停止开关闭合时微处理器停止控制报警装置进行报警。在复位开关闭合时，微处理器进行复位操作。
46.可见，本实用新型提供一种锅炉炉排上煤层的在线检测装置，通过激光测距模块对炉排上的煤层进行厚度检测，并通过显示屏对煤层厚度进行显示，微处理器在煤层厚度小于第一设定阈值时控制报警装置进行报警，解决锅炉的炉排煤层厚度没能及时检测，且易发生炉排脱煤的问题，能提高锅炉的运行效率，增加锅炉的安全性。
47.上依据图示所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。