[发明专利]一种直吹式制粉系统管道在线监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种直吹式制粉系统管道在线监测系统及方法，直吹式制粉系统管道在线监测系统包括与粗粉分离器的出口连通的取样旁路、与外设连接的图像分析模块，取样旁路设有控制阀、加压泵、旋风观测池、设置于旋风观测池内的光源和设置于旋风观测池上方的工业相机，加压泵用于为进入旋风观测池的煤粉提供离心动力、驱动煤粉进行旋流聚集；工业相机用于拍摄旋风观测池内的煤粉图像，工业相机与图像分析模块连接，图像分析模块用于对煤粉图像进行图像处理和分析以得到煤粉粒度浓度分布；当煤粉粒度浓度分布超出预设范围时，图像分析模块输出煤粉质量不合格信号。通过实时采集煤粉图像并分析获取煤粉粒度浓度分布，实现了煤粉粒度的实时检测和调整。

技术领域

本发明涉及燃煤制粉技术领域，更具体地说，涉及一种直吹式制粉系统管道在线监测系统。此外，本发明还涉及一种用于上述直吹式制粉系统管道在线监测系统的直吹式制粉系统管道在线监测方法。

背景技术

直吹式制粉系统中，煤仓内的原煤通过给煤机进入磨煤机，经磨煤机磨成煤粉送入风粉管道中，经粗粉分离器分离后，不合格的煤粉返回磨煤机重磨，合格的煤粉经送粉管道进入锅炉的炉膛燃烧。

正常工作过程时，送入炉膛的煤粉质量正常，但有时由于杂质、煤质等因素，磨煤机送出的煤粉质量较差，使得后续粗粉分离器分离效率低下，导致送入锅炉燃烧的煤质降低。

传统的煤质筛选/化验分析手段需要在现场人工采样，耗费人力，且采样分析到调整进入的煤粉颗粒度之间的时间较长，时滞性长，往往发现问题时锅炉内已进入大量不合格的煤粉颗粒，影响锅炉的燃烧效率。

综上所述，如何实现煤粉颗粒度的实时检测和调整，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种直吹式制粉系统管道在线监测系统，通过工业相机实时采集凝聚成环的煤粉图像，并对煤粉图像进行图像分析获取煤粉粒度浓度分布，实现了煤粉颗粒健康程度的实时检测和相应的调整。

此外，本发明还提供了一种用于上述直吹式制粉系统管道在线监测系统的直吹式制粉系统管道在线监测方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种直吹式制粉系统管道在线监测系统，包括用于与制粉系统的粗粉分离器的出口连通的取样旁路和用于与外设连接的图像分析模块，所述取样旁路设有控制阀、加压泵、旋风观测池、设置于所述旋风观测池内的光源和设置于所述旋风观测池上方的工业相机，所述加压泵用于为进入所述旋风观测池的煤粉提供离心动力、驱动所述煤粉进行旋流聚集；

所述工业相机用于拍摄所述旋风观测池内的煤粉图像，所述工业相机与所述图像分析模块连接，所述图像分析模块用于对煤粉图像进行图像处理和分析以得到煤粉粒度浓度分布；

当所述煤粉粒度浓度分布超出预设范围时，所述图像分析模块输出煤粉质量不合格信号。

优选的，所述旋风观测池包括侧壁、底盖和透明的顶盖，所述顶盖和所述底盖分别与所述侧壁的两端连接，所述侧壁设有切向入口和切向出口，所述切向入口、所述切向出口均与所述侧壁相切；

所述底盖设有用于清洗池内积灰的排灰口。

优选的，所述切向入口连接于所述侧壁的上部，所述切向出口连接于所述侧壁的下部。

优选的，所述取样旁路还设有密度分析仪。

优选的，所述制粉系统的控制系统、示警装置均与所述图像分析模块连接，当所述图像分析模块输出煤粉质量不合格信号时，所述示警装置进行示警，所述控制系统对制粉系统的工作参数进行调节。

一种直吹式制粉系统管道在线监测方法，用于上述任一项所述的直吹式制粉管道在线监测系统，包括：

建立煤粉的粉环气核特征与煤粉粒度浓度分布的映射模型；