王艷春++尹新偉++陳婷

摘 要：近年來，封閉煤場，特別是封閉式圓形煤場以其占地面積相對小、單位面積儲煤量大、自動化程度高、抗惡劣天氣強、對環(huán)境污染小、造型美觀等諸多特點，受到越來越多的燃煤電廠的青睞。同時，封閉式圓形煤場也存在一些問題，煤場內(nèi)煤堆怎么樣防止自燃現(xiàn)象發(fā)生，就是很多火電廠面臨的問題。因此，該文提出了一種無死角紅外測溫技術(shù)應(yīng)用于圓形堆料場測溫，來預(yù)防煤場火災(zāi)事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：封閉圓形煤場 紅外測溫 斗輪機 導(dǎo)軌 控制系統(tǒng)

中圖分類號：TD441 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0060-02

隨著國家環(huán)保意識的提高，現(xiàn)有熱電廠露天煤場對環(huán)境造成比較嚴重的污染，因此采用全封閉式的煤場是必然的趨勢。但是封閉煤場也存在諸多的問題，比如通風(fēng)性較差，有害氣體較多，煤易自燃等。該文提出了一種監(jiān)測封閉圓形煤場溫度的系統(tǒng)解決方案，達到保障封閉煤場安全的目的。

迄今為止被認為真正能成功應(yīng)用于煤炭自燃監(jiān)測的方法有測溫法和氣體分析法。其中，氣體分析法無法準確定位高溫區(qū)域位置和發(fā)展變化速度，并受通風(fēng)壓力、風(fēng)量等的影響，故而在應(yīng)用中常作為一種輔助監(jiān)測手段。測溫法分為接觸式測溫和非接觸式測溫兩種方案，接觸式測溫方案無法監(jiān)測整個封閉圓形煤場各個動態(tài)煤堆的溫度，故而封閉圓形煤場主要應(yīng)才用非接觸式測溫方案，即紅外測溫。但是，由于封閉圓形煤場內(nèi)的煤堆處在一個動態(tài)變化的狀態(tài)下，堆料機不斷的給煤至煤，場地面形成一個個緊靠在一起的圓錐形煤堆，取料機則把先進入封閉圓形煤場內(nèi)煤堆取，從而導(dǎo)致紅外測溫儀器形成多個視場死角而無法監(jiān)測其溫度。因此需要一種無死角紅外測溫方案，在目前現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，該文提出了兩種方案：一是目前應(yīng)用方案，紅外測溫裝置通過空間定位控制機構(gòu)安裝在堆取料機中心柱上；二是在封閉圓形煤場頂部設(shè)計導(dǎo)軌。

1 斗輪機上的紅外測溫裝置

安裝在斗輪機上的紅外掃描測溫裝置主要采用紅外掃描測溫儀作為溫度傳感器，通過空間定位控制機構(gòu)安裝在堆取料機中心柱頂端，堆取料機做為行動載體，使之能夠完全監(jiān)測整個封閉煤場表面的溫度變化，當溫度達到預(yù)設(shè)的溫度時通過燃料安全信息系統(tǒng)軟件發(fā)出預(yù)報警信息，并通過系統(tǒng)軟件顯示報警溫度和出現(xiàn)高溫的空間位置，防止發(fā)生自燃的煤炭帶來經(jīng)濟損失和引發(fā)安全事故，確保封閉煤場的安全環(huán)境狀況得到有效預(yù)防，在不影響封閉煤場堆取料機及其他設(shè)備正常工作的情況下，可實現(xiàn)全自主、全天候、無死角監(jiān)測封閉煤場的溫度。

2 紅外測溫裝置安裝在煤場頂部導(dǎo)軌上

2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

該方案是通過在封閉式圓形煤場設(shè)置三條導(dǎo)軌：中心位置內(nèi)圈導(dǎo)軌、棚頂外圈導(dǎo)軌以及紅外測溫儀水平導(dǎo)軌實現(xiàn)封閉式圓形煤場無死角紅外測溫。水平導(dǎo)軌可在內(nèi)外圈導(dǎo)軌之間轉(zhuǎn)動，紅外測溫儀則可在水平導(dǎo)軌上來回自由移動，水平導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動角度以及紅外測溫儀移動位置由封閉圓形煤場智能控制器控制實現(xiàn)。通過水平導(dǎo)軌不停的轉(zhuǎn)動及紅外測溫儀不停的移動實現(xiàn)封閉式圓形煤場無死角紅外測溫，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 具體實施方式

為使該方案的目的、特征和優(yōu)點能更加明顯易懂，下面對該方案的具體實施方式做詳細說明。

對封閉圓形煤場進行測溫時，現(xiàn)場智能控制器先確定水平導(dǎo)軌當前相對角度，再控制設(shè)備電機轉(zhuǎn)動使測溫設(shè)備由內(nèi)圈導(dǎo)軌側(cè)運動至外圈導(dǎo)軌側(cè)，期間完成當前角度方向上片區(qū)溫度掃描。之后控制導(dǎo)軌電機轉(zhuǎn)動使水平導(dǎo)軌按一定的方向轉(zhuǎn)動一個角度或一定的外圈距離，具體角度或距離由封閉圓形煤場尺寸以及紅外測溫設(shè)備測溫范圍確定，現(xiàn)場智能控制器控制紅外測溫設(shè)備由外圈導(dǎo)軌運動至內(nèi)圈導(dǎo)軌，完成當前角度方向上片區(qū)溫度掃描，如此往復(fù)。

該裝置封閉圓形煤場紅外測溫設(shè)備位于固定位置時，會形成多個測溫死角。利用控制器控制設(shè)備電機轉(zhuǎn)動使紅外測溫設(shè)備由位置移動，在移動過程中可實現(xiàn)無死角紅外測溫。

3 前端控制系統(tǒng)

紅外測溫系統(tǒng)采用若干臺在線式紅外測溫儀組成點陣測溫系統(tǒng)，對整個煤場進行全方位監(jiān)控，系統(tǒng)中也在紅外測溫儀上搭載可見光攝像頭，紅外測溫儀和可見光高清數(shù)字攝像機均提供以太網(wǎng)絡(luò)接口，遠程主機通過網(wǎng)絡(luò)交換機連接到每臺紅外測溫儀和可見光高清數(shù)字攝像機，實時獲取紅外圖像視頻、全輻射溫度信息、可見光視頻圖像，并可以遠程控制紅外測溫儀、可見光攝像機、高精度數(shù)字化云臺。

封閉圓形煤廠的安全信息平臺通過數(shù)據(jù)接口與紅外測溫系統(tǒng)進行命令交互、數(shù)據(jù)交換，并在后臺實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的報表統(tǒng)計、分析及輔助決策等，封閉煤場共用兩臺操作員站計算機，布置于輸煤程控室內(nèi)，實時對煤場的安全信息進行監(jiān)測，具備實時溫度狀態(tài)可視、異常報警、三維顯示、系統(tǒng)用戶管理、歷史記錄查詢等主要功能，圖2為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

4 結(jié)語

封閉式圓形煤場中無死角紅外測溫，提高了溫度監(jiān)測的可靠性，降低了煤堆自燃的概率。該方案不僅可以設(shè)獨立的上位機軟件平臺，還可直接無縫接入輸煤控制系統(tǒng)，同時集監(jiān)視、控制、管理為一體，切實保障人身安全、提前預(yù)防，降低重大事故發(fā)生率和經(jīng)濟損失，可為企業(yè)帶來直接的安全效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻

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