[发明专利]一种激光发射接收装置、炉内掉焦监测系统和方法

说明书

本发明公开了一种激光发射接收装置，设置于锅炉底部，包括两层平行设置且间隔一定垂直距离的上层激光发射接收单元和下层激光发射接收单元，所述上层激光发射接收单元与下层激光发射接收单元分别包括若干只均匀设置的激光器，设置于相对墙壁的两只激光器分别测量激光器到锅炉内掉落焦块的水平距离。还公开了一种炉内掉焦监测系统和方法，可得到炉内掉落焦块的高度和水平位置，从而得知炉内结焦严重或是结大焦的位置，从而开展针对性的运行调整措施。可得到炉内整体的结焦掉焦状况，根据焦量的数量大小，反馈煤质情况，并根据焦量监测结果对排渣设备进行针对性的调整。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，尤其是一种激光发射接收装置、炉内掉焦监测系统和方法。

背景技术

随着我国电力工业和国民经济可持续发展的需要，风电、太阳能、核电等清洁能源大规模接入，火电装机容量严重过剩，越来越多的电厂不得不通过燃用经济煤种来降低发电成本，导致锅炉结焦问题日渐突出，严重影响机组的安全经济运行，加重了电厂运行及检修人员的工作负担。同时，随着近年来信息技术的发展，建设智慧电厂的意愿更加强烈，智慧电厂的基础是末端监测系统的完善，而结焦问题由于其发生在炉内高温环境中，对于炉内结焦的监测十分困难，目前技术人员只是通过火检信号与经验判断锅炉内部掉焦，判断掉落焦块偏向哪一面墙，目前并没有可靠的技术手段能够在热态运行过程中准确判断结焦的位置。因此，实现对炉内结焦的监测有助于提高机组运行的安全性和经济性，同时符合火电厂智能化的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光发射接收装置、炉内掉焦监测系统和方法，可实现对掉焦位置、高度，以及掉焦大小和数量的全面监测。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种激光发射接收装置，设置于锅炉底部，包括两层平行设置且间隔一定垂直距离的上层激光发射接收单元和下层激光发射接收单元，所述上层激光发射接收单元与下层激光发射接收单元分别包括若干只均匀设置的激光器，设置于相对墙壁的两只激光器分别测量激光器到锅炉内掉落焦块的水平距离。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述上层激光发射接收单元包括均匀设置在锅炉底部炉墙A、炉墙B、炉墙C与炉墙D的激光器，所述下层激光发射接收单元包括均匀设置在锅炉底部炉墙A、炉墙B、炉墙C与炉墙D的激光器。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述上层激光发射接收单元包括均匀设置在炉墙A、炉墙B的激光器，所述下层激光发射接收单元包括均匀设置在炉墙C、炉墙D的激光器；所述炉墙A、炉墙B为一组相对的炉底墙壁；所述炉墙C、炉墙D为另一组相对的炉底墙壁。

结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述上层激光发射接收单元包括均匀设置在炉墙A、炉墙D的激光器，所述下层激光发射接收单元包括均匀设置在炉墙B、炉墙C的激光器；所述炉墙A、炉墙D为一组相邻墙壁；所述炉墙B、炉墙C为另一组相邻墙壁。

结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，上层激光器发射接收单元设置于同一面墙的相邻激光器之间的间距为20cm-50cm；下层激光器发射接收单元设置于同一面墙的相邻激光器之间的间距为20cm-50cm。

结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述激光器设置于锅炉底部墙壁外侧，通过设置于锅炉底部墙壁的孔洞入射激光。

本发明第二方面提供了一种炉内掉焦监测系统，包括设置于锅炉底部的激光发射接收装置，还包括与激光发射装置电连接的信号处理单元，与信号处理单元电连接的显示终端。

本发明第三方面提供了一种炉内掉焦检测方法，包括：

相对设置的两个激光器分别测量激光器到掉落焦块的水平距离完成焦块水平位置参数测量：