锅炉的监测系统的制作方法

1.本技术涉及锅炉领域，更具体地说，涉及一种锅炉的监测系统。


背景技术：

2.锅炉是工业生产中重要的基础设备，传统锅炉大都利用煤粉燃烧从而获得热能。因此，为了获得较高的热能转换效率，需要监控锅炉的燃烧状态。
3.在传统的锅炉燃烧状态的监测方案中，大都通过对输送到锅炉内部进行燃烧的煤粉的煤质监测来实现的，但是这种方式属于对锅炉燃烧状态的间接评价，而不能直接掌握锅炉燃烧状态的相关信息。
4.有鉴于此，如何提供一种能准确且直接掌握锅炉内部燃烧状态相关信息的技术方案，成为本领域需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提出了一种锅炉的监测系统，以在锅炉工作时能够更为准确且直接地掌握锅炉内部的燃烧状态。
6.根据本技术，提出了一种锅炉的监测系统，该锅炉包括：炉体，该炉体内具有炉膛；煤粉输送机构，该煤粉输送机构用于将待燃烧的煤粉输送至所述炉膛内；所述监测系统包括：煤粉监测装置，该煤粉监测装置布置于所述煤粉输送机构用于实时监测输送到所述炉膛内的煤粉的情况；和烟气监测装置，该烟气监测装置设置于所述炉膛顶部的排烟口处，用于实时监测所排出烟气的情况。
7.优选地，所述煤粉监测装置包括照相机或摄像机，用于对输送到所述炉膛内的煤粉进行拍摄，以供操作人员和/或图像识别系统判断煤粉的品质。
8.优选地，所述煤粉监测装置包括如称重皮带输送机的称重机，用于对输送到所述炉膛内的煤粉进行称重，以获知单位时间内输送到所述炉膛内的煤粉的质量。
9.优选地，所述煤粉监测装置包括煤粉湿度监测器，该煤粉湿度监测器用于实时监测输送到所述炉膛内的煤粉的湿度。
10.优选地，所述烟气监测装置包括气体成分传感器，用于实时监测所述烟气中一氧化碳和/或氮氧化合物的量。
11.优选地，所述烟气监测装置包括温度传感器，用于实时监测烟气的温度。
12.优选地，该监测系统包括燃烧煤质监测装置，该燃烧煤质监测装置用于收集所述炉膛内处于燃烧状态的煤粉并对其燃烧状态进行监测。
13.优选地，所述燃烧煤质监测装置包括：燃烧煤质收集器，该燃烧煤质收集器设置在所述炉膛的壁上并通入所述炉膛内，用于收集处于燃烧状态的煤粉；燃烧煤质输送机构，该燃烧煤质输送机构用于将所述燃烧煤质收集器所收集的煤粉输送至燃烧煤质分析仪；所述燃烧煤质分析仪，该燃烧煤质分析仪用于对燃烧煤质的成分和/或温度进行分析检测。
14.优选地，所述燃烧煤质收集器为多个，该多个燃烧煤质收集器围绕所述炉膛的周
向均匀间隔分布。
15.优选地，所述燃烧煤质收集器包括在所述炉膛高度方向上间隔分布的多个燃烧煤质收集器，用于收集不同燃烧阶段的煤质。
16.根据本技术的技术方案，通过该锅炉的监测系统对锅炉进行监测工作时，一方面通过煤粉监测装置实时监测输送到炉膛内的煤粉的情况，另一方面还设置有烟气监测装置，以用于对所述炉膛的排烟口处的烟气进行实时监测，从而通过结合获得的煤粉和烟气的监测信息以得出更为准确的锅炉燃烧状态的结果，进而提供了一种在锅炉工作时能够更为准确且直接地掌握锅炉内部的燃烧状态的监测系统。
17.本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术。在附图中：
19.图1为根据本技术优选实施方式的锅炉的监测系统的概念图。
具体实施方式
20.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本技术的技术方案。
21.如图1所示，传统上锅炉通常包括：炉体10，该炉体10内具有炉膛11；煤粉输送机构12，该煤粉输送机构12用于将待燃烧的煤粉输送至炉膛11内。为了能够准确把控锅炉的热转换效率以及工作状态，本技术提供了一种锅炉的监测系统，以在锅炉工作时能够准确且直接地掌握锅炉内部的煤粉的燃烧状态。如图1所示，该监测系统包括：煤粉监测装置20，该煤粉监测装置布置于煤粉输送机构12用于实时监测输送到炉膛11内的煤粉的情况；和烟气监测装置30，该烟气监测装置30设置于炉膛11顶部的排烟口处，用于实时监测所排出烟气的情况。根据本技术的技术方案，通过结合煤粉监测装置20监测到的输送到炉膛11内的煤粉的情况和烟气监测装置30监测到的排出烟气的情况，将燃烧前的煤粉状态和燃烧后的烟气状态进行比对从而得出较为准确的煤粉燃烧效率以及锅炉工作状态的判断结果。
22.在上述锅炉的监测系统中，煤粉监测装置20可以从煤粉的外观、重量、湿度、温度等方面对煤粉进行监测。优选情况下，煤粉监测装置20包括：照相机或摄像机，用于对输送到炉膛11内的煤粉进行拍摄，以供操作人员和/或图像识别系统判断煤粉的品质；和/或如称重皮带输送机的称重机，用于对输送到炉膛11内的煤粉进行称重，以获知单位时间内输送到炉膛11内的煤粉的质量；和/或煤粉湿度监测器，该煤粉湿度监测器用于实时监测输送到炉膛11内的煤粉的湿度。以上述煤粉的品质、质量、湿度等信息为基础，与炉膛11顶部的排烟口处排出烟气的情况进行比对，从而精确地判断锅炉的燃烧效率。其中，上述照相机或摄像机优选为具备较大分辨率的光学摄像机或者红外摄像机或者其结合；称重机优选安装于所述煤粉输送机构12，在输送的同时进行实时重量的测量；煤粉湿度监测器可以是设置有湿度传感器的监测装置，也可以是与所述照相机或摄像机结合通过图像分析煤粉湿度的分析装置。
23.同时，为充分分析锅炉排出烟气的情况，锅炉的监测系统的烟气监测装置30可以从气体成分、烟气的温度等方面进行实时监测。优选情况下，烟气监测装置30包括：气体成
分传感器，用于实时监测烟气中一氧化碳和/或氮氧化合物的量；和/或温度传感器，用于实时监测烟气的温度。其中，所述气体成分传感器可以包括半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器等传感器中的一种或多种，该气体成分传感器；温度传感器优选设置有多个，通过多个温度传感器分布于炉膛11顶部的排烟口处的不同位置，以能够较为精确地获取烟气的温度值。
24.根据上述实施方式的锅炉的监测系统，通过对输送到炉膛11内的煤粉的品质、质量、湿度等情况进行监测，以准确获知煤粉燃烧前的状态；通过对锅炉工作过程中排出烟气的一氧化碳和/或氮氧化合物的量和/或烟气温度以判断煤粉是否充分燃烧。在上述基础上，通过更换不同品质、质量、湿度等情况的煤粉，对比其烟气检测结果，能够较为直观地判断出燃烧效率较为优秀的煤粉的情况。另一方面，在煤粉的品质、质量、湿度等数据基本一致的情况下，通过对比烟气的成分及温度等监测结果即可方便判断锅炉此时的工作状态是否存在异常。
25.在对煤粉和烟气进行监测的基础上，为进一步提高锅炉的监测系统的对锅炉燃烧过程监测的准确性，本技术的监测系统优选还包括燃烧煤质监测装置40，该燃烧煤质监测装置40用于收集炉膛内处于燃烧状态的煤粉并对其燃烧状态进行监测。如图1所示，上述燃烧煤质监测装置40优选包括：燃烧煤质收集器41，该燃烧煤质收集器41设置在炉膛的壁上并通入炉膛内，用于收集处于燃烧状态的煤粉；燃烧煤质输送机构42，该燃烧煤质输送机构42用于将燃烧煤质收集器41所收集的煤粉输送至燃烧煤质分析仪43；燃烧煤质分析仪43，该燃烧煤质分析仪43用于对燃烧煤质的成分和/或温度进行分析检测。该燃烧煤质监测装置40通过燃烧煤质收集器41抽样收集处于燃烧状态的煤粉，由燃烧煤质输送机构42输送至燃烧煤质分析仪43对该煤粉当前的状态进行监测，通过与煤粉燃烧前的状态进行比对得出经燃烧一定时间后煤质变化的检测结果，从而判断煤粉在锅炉中的燃烧效率。将该判断结果与前文所述的烟气检测结果相印证，以能够更为准确且直接地掌握锅炉内部的燃烧状态。
26.如上所述的燃烧煤质收集器41可以为多个，该多个燃烧煤质收集器41围绕炉膛的周向均匀间隔分布，从而能够充分判断炉膛11内各个方向上的煤粉的燃烧状态，防止由于局部燃烧异常影响到整体的检测结果。该多个燃烧煤质收集器41优选还可以选择任意方向开启或关闭，从而使该锅炉的监测系统的燃烧煤质监测装置40还可用于检测炉膛11内各个方向上的煤粉的燃烧状态是否不同，从而判断锅炉的炉膛11内部是否存在影响煤粉燃烧的因素。燃烧煤质收集器41也可以包括在炉膛高度方向上间隔分布的多个燃烧煤质收集器，用于收集不同燃烧阶段的煤质。
27.根据本技术优选实施方式的锅炉的监测系统，该监测系统中通过煤粉监测装置对煤粉燃烧前的品质、质量、湿度等因素进行准确测量，在确定煤粉品质、质量、湿度等因素的基础上，通过比对烟气监测装置30获得的锅炉排放烟气的情况以及燃烧煤质监测装置40获得的不同燃烧阶段的煤质的燃烧情况，从而准确掌握锅炉内部燃烧状态的相关信息。
28.以上详细描述了本技术的优选实施方式，但是，本技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本技术的技术构思范围内，可以对本技术的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本技术的保护范围。
29.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本技术对各种可能的组合方式不再另行说明。
30.此外，本技术的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本技术的思想，其同样应当视为本技术所公开的内容。