[发明专利]机器视觉的燃煤电厂吸收塔浆液健康状态监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种吸收塔浆液健康状态监测系统及方法，它属于燃煤电厂石灰石‑石膏湿法烟气脱硫领域。本发明监测系统包括稀相工业视觉监测模块、稀相二次流体泵、浓相二次流体泵、浓相工业视觉监测模块、吸收塔、循环泵、清洗水泵、高效液固分离器、稀相球阀和废液池，吸收塔一侧配套循环泵，吸收塔排出口端与高效液固分离器相连，高效液固分离器出口设置稀相球阀，浆液稀相、浆液浓相分别与稀相工业视觉监测模块、浓相工业视觉监测模块连通，分别通过稀相二次流体泵、浓相二次流体泵输送至下游区域。本发明系统设计合理，采用机器视觉代替人眼观测对处理后的浆液进行连续、在线分析，有效缩短监测时间，降低劳动强度，提高测量准确性。

技术领域

本发明涉及一种系统及方法，尤其是涉及一种机器视觉的燃煤电厂吸收塔浆液健康状态监测系统及方法，它属于燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫领域。

背景技术

我国90%以上大型燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，以实现二氧化硫的超低排放。湿法脱硫工艺系统的优点是脱硫效率高、煤种和负荷适应性强，然而也存在物理化学过程和工艺流程复杂的缺点，状态监测和优化控制难度大，运行偏离最佳状态乃至故障和异常频繁发生。

石灰石作为石灰石-石膏湿法脱硫工艺系统的最关键原材料之一，其在浆液池的状态能够反映脱硫系统运行是否正常。吸收塔内发生浆液中毒现象时，浆液池内浆液颜色和形态可能亦会发生转变。例如，正常状态下吸收塔浆液颜色偏乳白色，静置一段时间后有明显分层，上层较澄清、颜色较浅，而发生异常时，其浆液颜色偏灰黑色，静置一段时间后浆液无明显变化。因此，直接对吸收塔内部浆液进行取样分析可以在一定程度上确定吸收塔内部运行状态。

目前直接将吸收塔内浆液送入电厂化验室处理（静置沉降或离心分层）。然后通过化学组分分析的方式确定吸收塔浆液状态。该项工作较为耗时，这导致运行人员失去抢救吸收塔设备运行的黄金时机，导致确定装置异常后的处置代价十分之高。而取样浆液由于靠肉眼观察，随意性大、分辨力差，无法定量异常状态标准。

虽然化学组分无法为人所直观感知，化学检验手段也较为复杂、耗时，浆液的异常却同时还反映在其物理特征的变化上。浆液成分的变化首先直接反映为颜色改变，例如混入较多的飞灰或油污时，浆液往往呈灰色/黑色。其次，正常状态的浆液静置一段时间后有明显分层，上层较澄清、颜色较浅，下层为沉淀的固体颗粒，颜色较深，而异常状态下浆液静置长时间不沉降、不分层。

目前浆液监测采用人工现场巡检目测、远程视频监控人工目测、现场取样后送实验室化验等手段。目测手段受制于人的精力、脑力而无法持续在线进行。现场取样后化验的手段，准确性高，可重复性好，但耗时长，只能间断性实施。因此，若能设计一套浆液连续在线监测系统，通过机器视觉代替人的肉眼观察和判断，则可以在有效缩短监测时间的同时提高测量准确性。

公开日为2020年09月22日，公开号为CN211553459U的中国专利中，公开了一种名称为“一种湿法烟气脱硫的连续性监测取样探杆”的实用新型专利；该专利是针对焦化生产中湿法脱硫后的废气进行在线监测。

公开日为2018年10月12日，公开号为CN108636102A的中国专利中，公开了一种名称为“一种脱硝速度场在线动态可调整流系统及方法”的发明专利。

但上述专利申请均属于氮氧化物脱除领域，未见基于机器视觉技术进行湿法浆液健康状态监测的报道；故其还是存在上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种系统设计合理，稳定可靠，采用机器视觉代替人眼观测对处理后的浆液进行连续、在线分析，有效缩短监测时间，降低劳动强度，提高测量准确性的机器视觉的燃煤电厂吸收塔浆液健康状态监测系统及方法。