基于高温图像监测的链条锅炉控制系统及方法技术方案

本申请公开了一种基于高温图像监测的链条锅炉控制系统及方法，通过高温图像监测系统，对链条炉炉膛内炉排火焰燃烧状况进行实时监测，通过图像分析处理算法，转化为火床长度、分区温度等主要参数，并将参数应用于锅炉燃烧控制中，及时对炉排转速、鼓风、引风等参数进行优化调整，提高系统的自动化程度，并提高燃烧效率；通过对火床两侧的燃烧温度和落煤口区域的燃烧温度的分析，能够及时发现锅炉的异常并进行偏烧、断煤等报警，供现场及时检查调整，提高系统的安全性和稳定性。高系统的安全性和稳定性。高系统的安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于高温图像监测的链条锅炉控制系统及方法


[0001]本申请涉及链条锅炉控制
，具体涉及一种基于高温图像监测的链条锅炉控制系统及方法。

技术介绍

[0002]链条锅炉是一种层燃锅炉，因其炉排类似于链条式履带而得名，目前在锅炉行业特别是中小型燃煤锅炉中占有大多数。链条锅炉采用煤燃烧产生的火焰提供热量，加热汽包或其他介质。与其它炉型相比，链条炉操作简单、维修费用低，但也存在很多问题，例如热效率低、出力不足、浪费能源、污染环境，其主要原因是链条炉设计陈旧，监控手段不齐全，可操作性差等，链条炉在进行工作时，需要根据主汽压力、汽包水位、炉膛负压等参数进行炉排、送风、给水、引风等调节控制，目前多数链条炉的控制仍由人工进行调节，或采用了自动控制或优化控制。
[0003]例如，专利申请号为CN201310174629.3的专利文献中设置了炉尾左、右侧温度测量仪表，能够反映炉排中左右侧燃烧平衡状况，温度高的一侧代表燃料没有得到充分燃烧，为自动分配炉内送风提供了依据，通过调整左、右侧送风量，可实现链条炉燃烧优化控制，解决了因下煤不均匀造成的链条炉左右炉排燃烧不平衡问题，提高了锅炉热效率，达到降低燃料消耗的目的；专利申请号为CN201510227498.X的专利文献中，系统基于汽包压力测量值，能够使汽包压力实际值按照导引轨迹的要求，循序渐进的跟踪，在获得良好控制效果的同时不会延长响应时间。
[0004]可见，现有的技术方案都是基于常规的温度、压力、流量等检测实施自动控制，然而在链条锅炉实际的运行过程中，由于燃烧相关影响因素多，炉排上煤燃烧的实际状况存在较多变化，需要由操作人员定期密切关注，定期通过炉门等观察炉内燃烧情况，当煤燃烧不充分、火床长或燃烧过快、火床短，都需要进行相应的调整，以避免造成系统波动或燃料的浪费。并且，在燃烧的过程中也会发生一些异常状况，如炉排左右两侧燃料分布不均匀造成燃烧的不均即偏烧，给煤机出现故障造成炉排断煤或少煤等，这些情况通过常规的检测手段难以准确获得，从而在链条锅炉的运行过程中容易出现不稳定甚至造成异常停炉。

技术实现思路

[0005]为此，本申请提供一种基于高温图像监测的链条锅炉控制系统及方法，以解决现有技术存在的人为调整造成系统波动或燃料的浪费以及常规的检测手段难以准确获得异常状况的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]第一方面，一种基于高温图像监测的链条锅炉控制系统，包括高温摄像头、高温摄像头控制系统、图像分析处理系统和锅炉控制DCS系统，所述高温摄像头安装在炉墙上与所述高温摄像头控制系统电连接，所述高温摄像头控制系统还与所述图像分析处理系统电连接，所述图像分析处理系统还与所述锅炉控制DCS系统电连接；
[0008]所述高温摄像头，用于实时采集炉排上煤的燃烧图像；
[0009]所述高温摄像头控制系统，用于控制所述高温摄像头采集炉排上煤的燃烧图像；
[0010]所述图像分析处理系统，用于接收所述高温摄像头采集的炉排上煤的燃烧图像，并进行分析处理，根据对不同温度对应颜色的阈值分割处理，计算得到火床长度、火床两侧的燃烧温度和落煤口区域的燃烧温度；
[0011]所述锅炉控制DCS系统，用于判断所述火床长度与设定值的大小；若所述火床长度大于设定值，则减小炉排电机转速，同时增大鼓风和引风；若所述火床长度小于火床长度设定值，则增大炉排电机转速，同时减小鼓风和引风；
[0012]以及，判断所述火床两侧的燃烧温度大小，若所述火床两侧燃烧温度偏差较大，则进行偏差报警；
[0013]以及，根据所述落煤口区域的燃烧温度判断是否断煤，若断煤，则进行断煤报警。
[0014]作为优选，所述火床长度是通过在火床图像中设置燃尽温度分析计算得到的。
[0015]作为优选，所述火床两侧的燃烧温度为平均值。
[0016]作为优选，所述高温摄像头安装在炉排尾部炉墙。
[0017]作为优选，所述高温摄像头控制系统设置在链条炉现场。
[0018]作为优选，所述图像分析处理系统设置在锅炉主控室。
[0019]作为优选，所述图像分析处理系统与所述高温摄像头控制系统之间通过网线或光线电连接。
[0020]作为优选，还包括安装支架，所述高温摄像头通过所述安装支架固定在炉墙上。
[0021]第二方面，一种基于高温图像监测的链条锅炉控制方法，包括：
[0022]实时采集炉排上煤的燃烧图像；
[0023]分析处理所述燃烧图像，根据对不同温度对应颜色的阈值进行分割处理，得到火床长度、火床两侧的燃烧温度和落煤口区域的燃烧温度；
[0024]判断所述火床长度与设定值的大小；
[0025]若所述火床长度大于设定值，则减小炉排电机转速，同时增大鼓风和引风；
[0026]若所述火床长度小于设定值，则增大炉排电机转速，同时减小鼓风和引风；
[0027]判断所述火床两侧的燃烧温度大小，若所述火床两侧燃烧温度偏差较大，则进行偏差报警；
[0028]根据所述落煤口区域的燃烧温度判断是否断煤，若断煤，则进行断煤报警。
[0029]相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
[0030]本申请提供了一种基于高温图像监测的链条锅炉控制系统及方法，通过高温图像监测系统，对链条炉炉膛内炉排火焰燃烧状况进行实时监测，通过图像分析处理算法，转化为火床长度、分区温度等主要参数，并将参数应用于锅炉燃烧控制中，及时对炉排转速、鼓风、引风等参数进行优化调整，提高系统的自动化程度，并提高燃烧效率。
[0031]通过对火床两侧的燃烧温度和落煤口区域的燃烧温度的分析，能够及时发现锅炉的异常并进行偏烧、断煤等报警，供现场及时检查调整，提高系统的安全性和稳定性。
附图说明
[0032]为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，
附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
[0033]图1为本申请实施例一提供的一种基于高温图像监测的链条锅炉控制系统结构框图；
[0034]图2为本申请实施例一提供的燃烧火床示意图；
[0035]图3为本申请实施例一提供的炉排电机转速控制框图。
[0036]附图标记说明：
[0037]1、炉墙；2、安装支架；3、高温摄像头；4、高温摄像头控制系统；5、图像分析处理系统；6、锅炉控制DCS系统。
具体实施方式
[0038]以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
[0039]在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高温图像监测的链条锅炉控制系统，其特征在于，包括高温摄像头、高温摄像头控制系统、图像分析处理系统和锅炉控制DCS系统，所述高温摄像头安装在炉墙上与所述高温摄像头控制系统电连接，所述高温摄像头控制系统还与所述图像分析处理系统电连接，所述图像分析处理系统还与所述锅炉控制DCS系统电连接；所述高温摄像头，用于实时采集炉排上煤的燃烧图像；所述高温摄像头控制系统，用于控制所述高温摄像头采集炉排上煤的燃烧图像；所述图像分析处理系统，用于接收所述高温摄像头采集的炉排上煤的燃烧图像，并进行分析处理，根据对不同温度对应颜色的阈值分割处理，计算得到火床长度、火床两侧的燃烧温度和落煤口区域的燃烧温度；所述锅炉控制DCS系统，用于判断所述火床长度与设定值的大小；若所述火床长度大于设定值，则减小炉排电机转速，同时增大鼓风和引风；若所述火床长度小于火床长度设定值，则增大炉排电机转速，同时减小鼓风和引风；以及，判断所述火床两侧的燃烧温度大小，若所述火床两侧燃烧温度偏差较大，则进行偏差报警；以及，根据所述落煤口区域的燃烧温度判断是否断煤，若断煤，则进行断煤报警。2.根据权利要求1所述的基于高温图像监测的链条锅炉控制系统，其特征在于，所述火床长度是通过在火床图像中设置燃尽温度分析计算得到的。3.根据权利要求1所述的基于高温图像监测的链条锅炉控制系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于现军，李金，姜海明，高雷，贾栋栋，
申请(专利权)人：北京和隆优化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：