阅读说明：本技术 一种生物质锅炉爆燃现象的定量检测装置 (Quantitative detection device for deflagration phenomenon of biomass boiler ) 是由 罗立霄 旷运坤 韦震高 蓝毅友 刘春� 曾添 李春贤 黄凤肖 唐晖迪 江村 于 2020-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及锅炉技术领域,是一种生物质锅炉爆燃现象的定量检测装置。该装置通过设置在生物质锅炉尾部烟道的O2传感器采集O2含量数据,经信号变送器转换和传输,并经滤波器数据处理,最终由计算机监控系统计算并绘制出锅炉爆燃的规模和频率,实现爆燃现象的定量检测。(The invention relates to the technical field of boilers, in particular to a quantitative detection device for a deflagration phenomenon of a biomass boiler. The device collects O2 content data through an O2 sensor arranged at a tail flue of the biomass boiler, converts and transmits the data through a signal transmitter, processes the data through a filter, and finally calculates and draws the scale and frequency of boiler deflagration through a computer monitoring system to realize the quantitative detection of the deflagration phenomenon.)

一种生物质锅炉爆燃现象的定量检测装置

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧检测技术领域，具体是一种生物质锅炉爆燃现象的定量检测装置，属于热工技术领域。

背景技术

生物质锅炉是以生物质能源作为燃料的锅炉，广泛应用于纺织、印染、农林加工、甘蔗糖生产、生物质发电等行业，是一种较为环保的能源设备。但是其燃料特殊，生物质燃料常含有高水分、高挥发分、高纤维量，燃烧过程中容易出现爆燃现象，严重时危及锅炉的整体安全。

因此需要一种能定量检测爆燃规模和频率的装置，深入分析爆燃现象，精准调节锅炉运行，减少爆燃次数、减小爆燃规模，降低爆燃引起的风险，确保生物质锅炉正常稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物质锅炉爆燃现象的定量检测装置。通过O2传感器在锅炉尾部烟道采集O2含量数据，经变送器进行信号转换并输送至滤波器，数据经滤波器处理后，再传送至计算机监控系统，最终计算并绘制出锅炉炉膛爆燃的规模和频率，以解决上述背景技术中提出的问题。

其原理为，锅炉爆燃是炉膛内燃料突然强烈燃烧或熄火，其火焰的传播速度很快，生成的烟气容积突然增大，烟气成分的比例也突然改变，烟气中O2含量也会相应发生变化，这时通过监控O2含量数据，可以间接监控锅炉爆燃现象。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.烟道两侧连续采集O2含量数据，取两侧平均值作为计算数据Xi（i=1,2,3…i），并记录存储，某段时间内的平均值为Xp。

2.记录O2含量数据出现较小值Xj（超过设计的波动阈值）时刻Tj。

3.记录O2含量数据出现较小值Xk（超过设计的波动阈值）时刻Tk。

4.记录时间段Tk-Tj出现的较小值次数n。

5.某时刻的爆燃规模定义为：A=(（Xi-Xp）/Xp)*100%。

6.某时间段内爆燃频率定义为：f=n/(Tk-Tj)。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、通过监测O2含量变化间接监控锅炉爆燃现象，数据采集方便快捷；2、利用滤波器处理O2数据，减少干扰和噪声，提高精准度；3、能够实时定量监测出爆燃现象的规模和频率；4、把爆燃的相关数据通过计算机监控系统可视化。

附图说明

图1是本发明一个实施结构示意图。

图2是本发明一个爆燃数据监控图。

图中：1- O2传感器、2-信号变送器、3-滤波器、4-计算机监控系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于该实施例。

如图1所示，一种生物质锅炉爆燃现象的定量检测装置，其特征在于包括：O2传感器（1）采集锅炉尾部烟道两侧的O2含量数据，采集的数据由变送器（2）进行转换输送至滤波器（3），数据经过滤波器（3）处理后，再传送至计算机监控系统，最终计算并绘制出锅炉炉膛爆燃的规模和频率。

本实施例O2含量设定一个波动阈值为正负15%，数据超过平均值的正负15%时，作为爆燃的监控数据。

如图2为连续监测尾部烟道两侧360秒的O2数据，计算出平均值Xp=6.9%。

监测到在88秒处有个O2含量瞬间突变到4.3%，属于第1次爆燃，爆燃的规模为：A1=((4.3-6.9)/6.9*100%=-37.7%。

监测到在202秒处有个O2含量瞬间突变到4.9%，属于第2次爆燃，爆燃的规模为：A2=((4.9-6.9)/6.9*100%=-29.0%。

监测到在312秒处有个O2含量瞬间突变到4.6%，属于第3次爆燃，爆燃的规模为：A3=((4.6-6.9)/6.9*100%=-33.3%。

第88秒至202秒内爆燃频率为：f=(3-1)/(202-88)=0.009Hz（约0.5次/每分钟）。

精准监控出爆燃的规模和频率后，根据锅炉运行特性，在相应的时间调整相应的给料量和配风，减少爆燃次数、减小爆燃规模，降低爆燃引起的风险，确保生物质锅炉正常稳定运行。