一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，涉及壁温监测领域，其通过获取激光发射信号；通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，获取脉冲激光的后向散射光信息，所述后向散射光信息包括光强值，所述光强值随温度变化，根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；解决了目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题。度可能会存在盲区的技术问题。度可能会存在盲区的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及壁温监测领域，尤其涉及一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置。

技术介绍

[0002]气化炉是气化装置中的重要反应设备，气化炉燃烧室炉内衬的耐火砖在高温情况下会熔蚀，受热气体和融渣的冲刷耐火砖会不断变薄。在某些情况下，耐火砖会脱落，炽热气体通过砖缝侵入使气化炉炉壁表面温度升高，使受压的气化炉金属外壳强度降低，气化炉壁就会受力变形。因此，为保证气化炉正常、安全、有效的运行，需要对炉壁表面温度进行实时监测和超温报警，据此判断耐火砖的实际工况。表面热电偶、气化炉表面电缆测温和红外热像仪是目前气化炉炉壁表面测温主要的3种测量方法，其中主要使用表面热电偶，但是，热电偶往往无法覆盖整个表面炉壁，不能对炉壁温度进行全测量；电缆测温无法准确定位；红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区，为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置。

技术实现思路

[0003]为了解决目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题，本专利技术提出了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，包括：
[0004]获取激光发射信号；通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；
[0005]当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，获取脉冲激光的后向散射光信息，所述后向散射光信息包括光强值，所述光强值随温度变化，根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；
[0006]当高温光缆上任一位置处的温度值超过预设温度阈值或在预设时间内该处的温升超过预设温升阈值时，生成联锁信号；
[0007]根据联锁信号控制气化炉进料停止。
[0008]进一步地，所述光纤包括第一光纤与第二光纤，所述高温光缆的两端分别连接于第一光纤与第二光纤；
[0009]所述通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中，具体为：
[0010]通过第一光纤或者第二光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中。
[0011]进一步地，所述监测方法还包括：
[0012]判断高温光缆上是否存在断点，若是，则通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过连接在高温光缆两端的第一光纤与第二光纤依次注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；
[0013]当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，依次获取通过第一光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息与通过第二光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息，通过第一光纤对应的
后向散射光信息与第二光纤对应的后向散射光信息分别获取断点两侧的高温光缆各位置处的温度值，以得到整根高温光缆上各位置处的温度值。
[0014]进一步地，所述监测方法中还包括：
[0015]通过高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值；
[0016]判断预设间隔位置点的温度值是否在预设温度范围内，若是，则根据温度值生成对应的预设报警信息，并通过预设报警信息进行警示。
[0017]本专利技术还提出了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，包括：高温光缆、多模光缆、第一光开关、第二光开关、第三光开关、分布式测温模块、工业计算机、DCS主机、继电器、SIS模块；
[0018]所述多模光缆中包含第一光纤与第二光纤，所述分布式测温模块包括脉冲激光发射接口；所述第三光开关包括第一通道与第二通道；
[0019]所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，所述工业计算机与分布式测温模块连接；所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲激光发射接口发射出脉冲激光，并通过多模光缆注入高温光缆中；
[0020]所述脉冲激光发射接口与第三光开关连接，所述第三光开关的第一通道与第一光开关连接，第二通道与第二光开关连接；所述第一光开关、第一光纤、高温光缆、第二光纤以及第二光开关依次连接；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，通过多模光缆将脉冲激光的后向散射光信息回传至分布式测温模块；所述后向散射光信息包括光强值；所述光强值随温度变化，所述分布式测温模块根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；
[0021]所述工业计算机与DCS主机以及SIS模块连接；所述工业计算机与SIS模块之间设置有继电器；所述工业计算机通过分布式测温模块中高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值，并当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，生成开关信号，并通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料。
[0022]进一步地，所述监测装置还包括防水防爆接续盒，所述第一光纤、高温光缆、第二光纤依次连接后的连接头均卡在防水防爆接续盒中。
[0023]进一步地，所述工业计算机通过RS232串口传输控制命令至分布式测温模块，并通过USB接口获取分布式测温模块的温度数据；所述控制命令包括激光发射信号。
[0024]进一步地，所述监测装置还包括485模块，所述485模块包括485总线，所述工业计算机与DCS主机的具体连接方式为：所述工业计算机通过RS232串口与485模块连接，485模块通过485总线与DCS主机连接。
[0025]进一步地，所述高温光缆为耐高温松套单模光纤，其的组成包括不锈钢管、钢丝以及光纤，所述光纤套设在不锈钢管内，不锈钢管外套设有钢丝。
[0026]进一步地，所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，其预设方式包括：
[0027]通过耐高温强力吸铁石以S型形状将高温光缆固定在气化炉炉壁表面；并在固定后的高温光缆上涂敷耐高温胶黏剂。
[0028]与现有技术相比，本专利技术至少含有以下有益效果：
[0029](1)本专利技术中，所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲
激光发射接口发射出脉冲激光，并通过多模光缆注入高温光缆中，当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，通过多模光缆将脉冲激光的后向散射光信息传输至分布式测温模块；所述后向散射光信息包括光强值；所述光强值随温度变化，所述分布式测温模块根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；所述工业计算机通过分布式测温模块中高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值，并当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，生成开关信号，并通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料，解决了目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题；
[0030](2)本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，包括：获取激光发射信号；通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，获取脉冲激光的后向散射光信息，所述后向散射光信息包括光强值，所述光强值随温度变化，根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；当高温光缆上任一位置处的温度值超过预设温度阈值或在预设时间内该处的温升超过预设温升阈值时，生成联锁信号；根据联锁信号控制气化炉进料停止。2.根据权利要求1所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，所述光纤包括第一光纤与第二光纤，所述高温光缆的两端分别连接于第一光纤与第二光纤；所述通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中，具体为：通过第一光纤或者第二光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中。3.根据权利要求2所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括：判断高温光缆上是否存在断点，若是，则通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过连接在高温光缆两端的第一光纤与第二光纤依次注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，依次获取通过第一光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息与通过第二光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息，通过第一光纤对应的后向散射光信息与第二光纤对应的后向散射光信息分别获取断点两侧的高温光缆各位置处的温度值，以得到整根高温光缆上各位置处的温度值。4.根据权利要求1所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，所述监测方法中还包括：通过高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值；判断预设间隔位置点的温度值是否在预设温度范围内，若是，则根据温度值生成对应的预设报警信息，并通过预设报警信息进行警示。5.一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，其特征在于，包括：高温光缆、多模光缆、第一光开关、第二光开关、第三光开关、分布式测温模块、工业计算机、DCS主机、继电器、SIS模块；所述多模光缆中包含第一光纤与第二光纤，所述分布式测温模块包括脉冲激光发射接口；所述第三光开关包括第一通道与第二通道；所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，所述工业计算机与分布式测温模块连接；所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，周建华，王旭峰，张真毅，张井涛，董科雨，俞英杰，周芳，
申请(专利权)人：浙江中欣动力测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：