基于声波和气压传导原理的捞渣机落大焦智能预警系统的制作方法

本实用新型涉及燃煤锅炉设备技术领域，尤其涉及基于声波和气压传导原理的捞渣机落大焦智能预警系统。

背景技术：

燃煤锅炉结焦是工业锅炉运行中比较普遍的现象。结焦易成灰渣大块，使捞渣机、碎渣机运输困难，有时会过载跳闸，严重时使渣沟受堵，不得不降负荷运行。锅炉的大焦块掉在捞渣机后，瞬间产生大量的水蒸气，破坏捞渣机的水封,同时使炉底漏入大量冷风，造成燃烧器区域煤粉火焰着火状况的严重恶化，使炉膛负压产生剧烈波动而引起锅炉灭火。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于声波和气压传导原理的捞渣机落大焦智能预警系统，以解决现有技术中燃煤机组在运行中出现燃烧结焦后掉落至捞渣机可能会造成的设备安全以及人身安全隐患的问题。

为了解决上述问题，本实用新型所涉及的基于声波和气压传导原理的捞渣机落大焦智能预警系统采用以下技术方案：

一种基于声波和气压传导原理的捞渣机落大焦智能预警系统，包括设置于锅炉炉膛处的压力监测模块、设置于捞渣机处的声音监测模块以及声光预警模块，所述压力监测模块、声音监测模块分别与控制模块的输入端信号连接，控制模块的输出端与声光预警模块信号连接；所述控制模块包括将压力监测模块所监测到的压力信号、声音监测模块所监测到分贝信号分别转换为电流模拟信号的数模转换单元，将两项电流模拟信号分别与各自的预定值进行比对的信号比对单元，以及与声光预警模块信号连接的执行单元。

优选的，所述压力监测模块包括三台压力变送器，三台压力变送器分别安装于炉膛固定端及扩建端。

优选的，所述声音监测模块包括两台声音采集器，沿捞渣机横梁的长度方向，两台声音采集器分别安装于1/3横梁处、2/3横梁处。

优选的，所述控制模块还包括与后台操控人员服务器连接的报警单元。

优选的，所述声光预警模块包括安装于捞渣机周围、沿长方形四个角分布的四台声光报警器。

优选的，所述控制模块为dcs系统。

本实用新型的有益效果如下：以炉膛内压力波动规律作为先决条件，通过压力传送器监测炉膛内压力，通过声音采集器收集噪音分贝送至dcs系统，通过dcs系统计算，超出已确定正常运行时噪声分贝范围并结合炉膛压力正压信号发出可靠报警焦。通过智能预警系统可以提前判断出即将出现落焦的情况，使工作人员可以提前进行预防及规避，并在落大焦后第一时间通过预警系统发现异常，节省大量时间利于机组运行人员开展应急措施，有效避免了燃煤机组在运行中出现燃烧结焦后掉落至捞渣机可能会造成的设备安全以及人身安全的隐患，进一步保障机组的安全稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型智能预警系统的系统模块图。

图2为本实用新型智能预警系统的逻辑流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作出进一步的说明。

实施例1：

一种基于声波和气压传导原理的捞渣机落大焦智能预警系统，包括设置于锅炉炉膛处的压力监测模块、设置于捞渣机处的声音监测模块以及声光预警模块，压力监测模块、声音监测模块分别与控制模块的输入端信号连接，控制模块的输出端与声光预警模块信号连接；控制模块采用基于foxboro公司的dcs系统，dcs系统内数模转换器将压力监测模块所监测到的压力信号、声音监测模块所监测到分贝信号分别转换为电流模拟信号，dcs系统内处理器将这两项电流模拟信号分别与各自的预定值进行比对，当两项信号双双达到预定值时，dcs系统则发出执行指令给声光预警模块，声光预警模块发出声光报警，提示捞渣机周围工作人员远离设备注意人身安全。

根据机组炉膛燃烧特性，在机组正常运行中，火焰燃烧稳定时炉膛内部压力始终处于微负压状态（-100pa左右），当燃烧过程中出现结焦掉落至捞渣机时，封闭的负压空间焦块掉落会导致炉膛压力明显波动，空间内迅速出现瞬时正压状态，根据此压力波动信号（炉膛压力>0pa）作为先决条件可以有效提前判断出捞渣机落焦情况。为了提高测量的准确性，压力监测模块包括三台压力变送器，三台压力变送器分别安装于炉膛固定端及扩建端，现场采用罗斯蒙特压力变送器。通过三台压力变送器所测得的炉膛压力信号于dcs系统进行组态，采用“三取二”压力信号≥0pa条件组态，即三台压力变送器中任意两台的压力变速器的压力大于预定值，则条件成立，dcs系统发出开关量do信号。

声音监测模块包括两台声音采集器，现场采用rf-zz-jw20-jf2w型声音采集器，沿捞渣机横梁的长度方向（即捞渣机南、北两侧均安装），对捞渣机整体结构进行三等分，声音采集器a安装于1/3横梁处，声音采集器b安装于2/3横梁处，实现分散安装、全面覆盖。炉膛燃烧结焦落入捞渣机后会造成极其巨大的声响，第一阶段用一个月的时间，通过声音采集器收集得到机组正常运行期间、以及落焦时的噪声分贝范围。本实施例中，在一个月内机组正常运行期间捞渣机所处环境的噪音分贝范围约80-95db之间，落焦时焦块碰撞捞渣机时出现的巨大声响的分贝范围统计约100-130db之间，从而确定出噪声分贝100db为预定值。采集期完成后通过dcs系统历史记录功能，调取采集的噪声分贝曲线，对照机组不同负荷段确定出所对应的环境噪音范围。第二阶段，声音采集器a、b收集此时噪音分贝送至dcs系统，于dcs系统进行逻辑组态，由声音采集器a、b采集的分贝信号经4-20ma电流信号送至dcs系统并于系统画面中以状型图的方式表现，组态“其中任意一个声音采集器的分贝信号超过100db”逻辑条件，条件成立时dcs系统中发出开关量do信号。

结合以上压力、分贝两个开关量do信号，进行“与”门逻辑组态，当同时满足以上两个开关量do信号条件后，dcs系统判断该逻辑成立，发出以下报警信号：一方面，由dcs系统光字牌发出报警信号，提示后台运行操盘人员注意炉膛燃烧工况。另一方面，由现场捞渣机周围呈长方形四角位置分布的4个声光报警器发出声与光的报警信号，提示捞渣机周围工作人员远离设备注意人身安全。通过以上两个报警，达到捞渣机落大焦智能预警目的。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。

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