一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端

技术领域

本发明属于除尘器技术领域。更具体地，涉及一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端。

背景技术

燃煤电厂除尘器除尘后，煤灰落入灰斗，灰斗下方加装气力吹灰装置，将煤灰输送到指定煤灰库。如果在实际除尘过程中无法及时获知灰斗灰位，那么当除尘器的灰斗灰位快速升高时，便会造成除尘器灰斗满灰的现象，一旦满灰，就会造成除尘器倒塌的现象，轻则影响机组运行，重则影响电力安全。

目前，实际电厂中，进灰速率和出灰速率是没有一个明确的信号去检测的，都是靠工作人员凭经验去预测灰斗灰位和预警时间的，或是依靠除尘器内少量的信号测点结合实际运行情况来人为判断灰位。例如利用灰位高信号，然而灰位高信号不稳定，导致监测不准确；此外，当灰量变大时，灰位会很快上升，若此时工作人员无法监测灰斗灰位及预警时间，那么灰斗一旦满灰，就会造成除尘器倒塌，导致安全不能得到保障。

除此之外，一些电厂会安装灰斗灰位测量装置或堵灰测量装置，但由于硬件设备安装条件无法达到及额外测量设备的投入较高，导致适用性较低。还有些电厂通过频繁吹灰防止灰斗满灰，但是频繁吹灰需要使用更多的压缩空气，导致机组厂用电增加并且增加相关设备的损耗，从而导致经济效益较差。

发明内容

针对以上现有技术的缺陷或改进需求，本发明提供了一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端，解决了不能监测灰斗灰位、无法预测到达高灰位的时间及硬件投入高等一系列问题。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种除尘器灰斗灰位监测方法，该方法包括：

获取待检测灰斗的实时进灰速率和出灰速率，计算得到所述待检测灰斗内的灰尘的净增加速率并进行判定；

若所述净增加速率大于或等于零，则依据所述待检测灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据、预设的预警高度及上述得到的所述净增加速率，计算输出所述待检测灰斗的实时灰位及到达所述预设的预警高度的预警时间；当所述实时灰位达到所述预设的预警高度或当所述预警时间达到预定的阈值时，启动报警；

若所述净增加速率小于零，则计算输出所述待检测灰斗的实时灰位并持续执行所述净增加速率的监测。

进一步的，所述净增加速率等于所述进灰速率减所述出灰速率。

进一步的，所述进灰速率等于单台机组进灰速率乘以电厂集灰比例之后再除以灰斗数目；

其中，所述单台机组进灰速率等于机组实时给煤量乘以灰分之后再乘以灰渣比。

进一步的，所述出灰速率等于单台机组出灰量除以单位时间之后再除以灰斗数量；

其中，所述单台机组出灰量等于所述单位时间总出灰量乘以所述单台机组电量分摊系数。

进一步的，所述待检测灰斗为四棱锥状，则所述预警时间为t，

其中，h为所述预设的预警高度、h

为实现上述目的，按照本发明的另一方面，提供了一种除尘器灰斗灰位监测终端，该终端用于获取待检测灰斗的实时进灰速率和出灰速率，计算得到所述待检测灰斗内的灰尘的净增加速率并进行判定；

若所述净增加速率大于或等于零，则所述终端依据所述待检测灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据、预设的预警高度及上述得到的所述净增加速率，计算输出所述待检测实时灰斗的灰位及到达所述预设的预警高度的预警时间；当所述实时灰位达到所述预设的预警高度或当所述预警时间达到预定的阈值时，启动报警；

若所述净增加速率小于零，则计算输出所述待检测灰斗的实时灰位并所述终端持续执行所述净增加速率的监测。

进一步的，所述净增加速率等于所述进灰速率减所述出灰速率。

进一步的，所述进灰速率等于单台机组进灰速率乘以电厂集灰比例之后再除以灰斗数目；

其中，所述单台机组进灰速率等于机组实时给煤量乘以灰分之后再乘以灰渣比。

进一步的，所述出灰速率等于单台机组出灰量除以单位时间之后再除以灰斗数量；

其中，所述单台机组出灰量等于所述单位时间总出灰量乘以所述单台机组电量分摊系数。

进一步的，所述待检测灰斗为四棱锥状，则所述预警时间为t，

其中，h为所述预设的预警高度、h

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供了一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端，具备以下有益效果：

(1)本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端，利用待检测灰斗的进灰速率和出灰速率，并结合灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据及预设的预警高度等电厂现有参数实时获取灰斗灰位和预警时间，为监测除尘器灰斗灰位提供了一个有效的方法，可有效降低灰斗堵灰或满灰的概率；且一旦灰位过高就会报警，为工作人员提供了明确的灰斗灰位信号及调整时间，使相关工作人员可通过相关操作时刻保证灰斗灰位在预警高度以下，有效降低了除尘器灰斗满灰造成的安全隐患概率。

(2)本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端，进灰速率是采用实时负荷、实时给煤量与实时煤质信息相结合的方式得到的；出灰速率是根据电厂灰库的出灰量进行反计算得到的；而灰斗的结构尺寸、初始灰斗灰位、预设的预警高度是电厂现有参数。因此，本发明是在没有增加任何实际测量装置和昂贵的硬件设备的情况下得出的待检测灰斗的灰位和到达所述预设的预警高度的预警时间，信息稳定且准确率高，提高了可靠性和实用性；同时工作人员不需要频繁吹灰，在一定程度上节省了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端的原理示意图；

图2为本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端的过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是按照本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端的原理示意图，燃煤电厂除尘器除尘后，煤灰落入除尘器灰斗中，灰斗下方加装储灰罐，打开灰斗下阀门，灰斗中的灰落入储灰罐中，然后利用压缩空气将储灰罐中的灰吹到灰库中，最后由输灰车把煤灰运到指定地点。整个过程中，如果无法及时获知灰斗灰位或进行预警，那么当灰位快速升高时，便会造成除尘器灰斗满灰的现象，使除尘器倒塌，轻则影响机组运行，重则影响电力安全。

本发明以“软测量”的方式，待检测灰斗的进灰速率和出灰速率，并结合灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据及预设的预警高度等电厂现有参数实时获取灰斗灰位和预警时间，可有效降低灰斗堵灰或满灰的概率；一旦达到预警时间，相关工作人员收到报警信号，可利用增加吹灰压力、减少吹灰时间、或降低负荷等相关操作保证灰斗灰位在预警高度以下，从而提高机组运行可靠性。

图2为本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端的过程示意图，具体而言，本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法，该方法包括：

获取待检测灰斗的实时进灰速率和出灰速率，计算得到待检测灰斗内的灰尘的净增加速率并进行判定；

若净增加速率大于或等于零，则依据待检测灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据、预设的预警高度及上述得到的净增加速率，计算输出待检测灰斗的实时灰位及到达预设的预警高度的预警时间；当所述实时灰位达到所述预设的预警高度或当预警时间达到预定的阈值时，启动报警；若净增加速率小于零，则计算输出所述待检测灰斗的实时灰位并持续执行净增加速率的监测。

本发明首先采用实时负荷、实时给煤量、与实时煤质信息相结合的方式得到特定燃烧煤种情况以及一定的负荷情况下的产灰量，然后依据灰斗的进灰分配，得出待检测灰斗的实时进灰速率。其中实时负荷与实时煤质信息均是采用秒级更新，煤质信息包括灰分、挥发分及灰渣比等，值的说明的是，不同煤质的灰渣比不同。具体而言，进灰速率等于单台机组进灰速率乘以电厂集灰比例之后再除以灰斗数目；其中，单台机组进灰速率等于机组实时给煤量乘以灰分之后再乘以灰渣比。

灰分为实时入炉煤质；给煤量为SIS显示的实时值；灰渣比由电厂确定，作为本发明的一个实施例，灰渣比为0.85，即产灰为85％，产渣为15％，不考虑石子煤情况；电厂的集灰比例由电厂确定，即每台机组的进灰量或者出灰量的比例都是根据实际情况进行配置的，例如#1电厂为80％，#2电厂为20％。例如一个机组对应一台除尘器；一个除尘器对应多个灰斗，多个除尘器对应一个灰库，因此，待检测灰斗可以是单个灰斗，也可以是多个平行的灰斗。

出灰速率是根据电厂灰库的出灰量进行反计算得到的，灰斗灰位的高度增加速度是分钟级监测的。根据单位时间内，灰库增长高度及输灰车的地磅重量，计算机组单位时间总出灰量。

具体而言，出灰速率等于单台机组出灰量除以单位时间之后再除以灰斗数量；其中，单台机组出灰量等于单位时间总出灰量乘以单台机组电量分摊系数。作为本发明的一个实施例，单位时间为1天，2台机组共用一个灰库。则一天总出灰量就等于一天灰库增加高度乘以单位高度重量之后再加上1天运走的地磅重量；单台机组电量分摊系数等于单台机组发电量除以2台机组总发电量。值得说明的是，输灰车运走的灰重量每天都不一样，因此地磅重量需要每天更新。

获取进灰速率和出灰速率之后，计算得到净增加速率并进行判定；即净增加速率等于进灰速率减出灰速率。

若净增加速率大于或等于零，则灰斗灰位会逐渐上升或不变，此时就需要依据待检测灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据、预设的预警高度及上述得到的净增加速率，计算输出待检测灰斗的实时灰位及到达预设的预警高度的预警时间；当所述实时灰位达到所述预设的预警高度或当预警时间达到预定的阈值时，启动报警；若净增加速率小于零，则计算输出所述待检测灰斗的实时灰位，此时灰斗灰位会逐渐下降，那么就会持续执行净增加速率的监测。

作为本发明的一个实施例，除尘器灰斗为四棱锥状。则灰斗总容积为V，总高度为H，灰斗的总储灰重量为M，等于灰斗总容积乘以灰密度。其中，灰密度和仓泵充满系数根据煤的种类有所不同；作为本发明的一个实施例，灰密度可为0.8t/m

当所述实时灰位h

作为本发明的另一方面，提供了一种除尘器灰斗灰位监测终端，该终端用于获取待检测灰斗的实时进灰速率和出灰速率，计算得到待检测灰斗内的灰尘的净增加速率并进行判定；

若净增加速率大于或等于零，则终端依据所述待检测灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据、预设的预警高度及上述得到的净增加速率，计算输出待检测灰斗的实时灰位及到达预设的预警高度的预警时间；当所述实时灰位达到所述预设的预警高度或当预警时间达到预定的阈值时，启动报警；若净增加速率小于零，则计算输出所述待检测灰斗的实时灰位并终端持续执行净增加速率的监测。

本发明首先采用实时负荷、实时给煤量、与实时煤质信息相结合的方式得到特定燃烧煤种情况以及一定的负荷情况下的产灰量，然后依据灰斗的进灰分配，得出待检测灰斗的实时进灰速率。其中实时负荷与实时煤质信息均是采用秒级更新，煤质信息包括灰分、挥发分及灰渣比等，值的说明的是，不同煤质的灰渣比不同。具体而言，进灰速率等于单台机组进灰速率乘以电厂集灰比例之后再除以灰斗数目；其中，单台机组进灰速率等于机组实时给煤量乘以灰分之后再乘以灰渣比。

灰分为实时入炉煤质；给煤量为SIS显示的实时值；灰渣比由电厂确定，作为本发明的一个实施例，灰渣比为0.85，即产灰为85％，产渣为15％，不考虑石子煤情况；电厂的集灰比例由电厂确定，即每台机组的进灰量或者出灰量的比例都是根据实际情况进行配置的，例如#1电厂为80％，#2电厂为20％。例如一个机组对应一台除尘器；一个除尘器对应多个灰斗，多个除尘器对应一个灰库，因此，待检测灰斗可以是单个灰斗，也可以是多个平行的灰斗。

出灰速率是根据电厂灰库的出灰量进行反计算得到的，灰斗灰位的高度增加速度是分钟级监测的。根据单位时间内，灰库增长高度及输灰车的地磅重量，计算机组单位时间总出灰量。

具体而言，出灰速率等于单台机组出灰量除以单位时间之后再除以灰斗数量；其中，单台机组出灰量等于单位时间总出灰量乘以单台机组电量分摊系数。作为本发明的一个实施例，单位时间为1天，2台机组共用一个灰库。则一天总出灰量就等于一天灰库增加高度乘以单位高度重量之后再加上1天运走的地磅重量；单台机组电量分摊系数等于单台机组发电量除以2台机组总发电量。值得说明的是，输灰车运走的灰重量每天都不一样，因此地磅重量需要每天更新。

该终端获取待检测灰斗的实时进灰速率和出灰速率，计算得到待检测灰斗内的灰尘的净增加速率并进行判定；

若净增加速率大于或等于零，则终端依据所述待检测灰斗的结构尺寸数据、初始灰斗灰位数据、预设的预警高度及上述得到的净增加速率，计算输出待检测灰斗的实时灰位及到达预设的预警高度的预警时间；当所述实时灰位达到所述预设的预警高度或当预警时间达到预定的阈值时，启动报警；若净增加速率小于零，则计算输出所述待检测灰斗的实时灰位并终端持续执行净增加速率的监测。

作为本发明的一个实施例，除尘器灰斗为四棱锥状。则灰斗总容积为V，总高度为H，灰斗的总储灰重量为M，等于灰斗总容积乘以灰密度。其中，灰密度和仓泵充满系数根据煤的种类有所不同；作为本发明的一个实施例，灰密度可为0.8t/m

当所述实时灰位h

总之，本发明提供的一种除尘器灰斗灰位监测方法及终端，为监测除尘器灰斗灰位提供了一个有效的方法，可以有效降低灰斗堵灰或满灰的概率；且一旦灰位过高就会报警，为工作人员提供了明确的灰斗灰位信号及调整时间，使相关工作人员可通过相关操作时刻保证灰斗灰位在预警高度以下，有效降低了除尘器灰斗满灰造成的安全隐患概率。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。