CN114018429A - 一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，涉及壁温监测领域，其通过获取激光发射信号；通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，获取脉冲激光的后向散射光信息，所述后向散射光信息包括光强值，所述光强值随温度变化，根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；解决了目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题。

Description

一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置

技术领域

本发明涉及壁温监测领域，尤其涉及一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置。

背景技术

气化炉是气化装置中的重要反应设备，气化炉燃烧室炉内衬的耐火砖在高温情况下会熔蚀，受热气体和融渣的冲刷耐火砖会不断变薄。在某些情况下，耐火砖会脱落，炽热气体通过砖缝侵入使气化炉炉壁表面温度升高，使受压的气化炉金属外壳强度降低，气化炉壁就会受力变形。因此，为保证气化炉正常、安全、有效的运行，需要对炉壁表面温度进行实时监测和超温报警，据此判断耐火砖的实际工况。表面热电偶、气化炉表面电缆测温和红外热像仪是目前气化炉炉壁表面测温主要的3种测量方法，其中主要使用表面热电偶，但是，热电偶往往无法覆盖整个表面炉壁，不能对炉壁温度进行全测量；电缆测温无法准确定位；红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区，为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法及装置。

发明内容

为了解决目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题，本发明提出了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，包括：

获取激光发射信号；通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；

当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，获取脉冲激光的后向散射光信息，所述后向散射光信息包括光强值，所述光强值随温度变化，根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；

当高温光缆上任一位置处的温度值超过预设温度阈值或在预设时间内该处的温升超过预设温升阈值时，生成联锁信号；

根据联锁信号控制气化炉进料停止。

进一步地，所述光纤包括第一光纤与第二光纤，所述高温光缆的两端分别连接于第一光纤与第二光纤；

所述通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中，具体为：

通过第一光纤或者第二光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中。

进一步地，所述监测方法还包括：

判断高温光缆上是否存在断点，若是，则通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过连接在高温光缆两端的第一光纤与第二光纤依次注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；

当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，依次获取通过第一光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息与通过第二光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息，通过第一光纤对应的后向散射光信息与第二光纤对应的后向散射光信息分别获取断点两侧的高温光缆各位置处的温度值，以得到整根高温光缆上各位置处的温度值。

进一步地，所述监测方法中还包括：

通过高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值；

判断预设间隔位置点的温度值是否在预设温度范围内，若是，则根据温度值生成对应的预设报警信息，并通过预设报警信息进行警示。

本发明还提出了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，包括：高温光缆、多模光缆、第一光开关、第二光开关、第三光开关、分布式测温模块、工业计算机、DCS主机、继电器、SIS模块；

所述多模光缆中包含第一光纤与第二光纤，所述分布式测温模块包括脉冲激光发射接口；所述第三光开关包括第一通道与第二通道；

所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，所述工业计算机与分布式测温模块连接；所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲激光发射接口发射出脉冲激光，并通过多模光缆注入高温光缆中；

所述脉冲激光发射接口与第三光开关连接，所述第三光开关的第一通道与第一光开关连接，第二通道与第二光开关连接；所述第一光开关、第一光纤、高温光缆、第二光纤以及第二光开关依次连接；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，通过多模光缆将脉冲激光的后向散射光信息回传至分布式测温模块；所述后向散射光信息包括光强值；所述光强值随温度变化，所述分布式测温模块根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；

所述工业计算机与DCS主机以及SIS模块连接；所述工业计算机与SIS模块之间设置有继电器；所述工业计算机通过分布式测温模块中高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值，并当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，生成开关信号，并通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料。

进一步地，所述监测装置还包括防水防爆接续盒，所述第一光纤、高温光缆、第二光纤依次连接后的连接头均卡在防水防爆接续盒中。

进一步地，所述工业计算机通过RS232串口传输控制命令至分布式测温模块，并通过USB接口获取分布式测温模块的温度数据；所述控制命令包括激光发射信号。

进一步地，所述监测装置还包括485模块，所述485模块包括485总线，所述工业计算机与DCS主机的具体连接方式为：所述工业计算机通过RS232串口与485模块连接，485模块通过485总线与DCS主机连接。

进一步地，所述高温光缆为耐高温松套单模光纤，其的组成包括不锈钢管、钢丝以及光纤，所述光纤套设在不锈钢管内，不锈钢管外套设有钢丝。

进一步地，所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，其预设方式包括：

通过耐高温强力吸铁石以S型形状将高温光缆固定在气化炉炉壁表面；并在固定后的高温光缆上涂敷耐高温胶黏剂。

与现有技术相比，本发明至少含有以下有益效果：

(1)本发明中，所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲激光发射接口发射出脉冲激光，并通过多模光缆注入高温光缆中，当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，通过多模光缆将脉冲激光的后向散射光信息传输至分布式测温模块；所述后向散射光信息包括光强值；所述光强值随温度变化，所述分布式测温模块根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；所述工业计算机通过分布式测温模块中高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值，并当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，生成开关信号，并通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料，解决了目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题；

(2)本发明中，当高温光缆上存在断点时通过连接在高温光缆两端的第一光纤与第二光纤依次将脉冲激光注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中，当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，依次获取通过第一光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息与通过第二光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息，通过第一光纤对应的后向散射光信息与第二光纤对应的后向散射光信息分别获取断点两侧的高温光缆各位置处的温度值，以得到整根高温光缆上各位置处的温度值，解决了当高温光缆上存在断点时，无法得到整根高温光缆的温度数据的问题；

(3)本发明可根据需要在气化炉的表面连续敷设多圈高温光缆，并取高温光缆敷设线路中预设间隔位置点的温度值(高温光缆成本较低，本身即为温度传感器，高温光缆敷设的越密温度覆盖率越高，测量盲区越小)，以解决目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全面测量的问题；

(4)本发明通过耐高温强力吸铁石以S型形状将高温光缆固定在气化炉炉壁表面并在固定后的高温光缆上涂敷耐高温胶黏剂，解决了目前电缆测温无法准确定位的问题；

(5)本发明通过在工业计算机与SIS模块之间设置的继电器，当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，所述工业计算机通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料，实现了对气化炉进行安全、及时、有效的保护；

(6)本发明通过将所述第一光纤、高温光缆、第二光纤依次连接后的连接头卡在防水防爆接续盒中，有效保护了光纤、光缆以及装置的安全；

(7)本发明中所述高温光缆为耐高温松套单模光纤，其的组成包括不锈钢管、钢丝以及光纤，所述光纤套设在不锈钢管内，不锈钢管外套设有钢丝，其材质以及组成结构极大的提高了光缆的耐高温程度；

(8)本发明通过实施监测各个预设间隔位置点的温度值以及预设时间内的温升值，在超出预设范围或者预设阈值时，及时的发出报警信息，并通过DCS主机进行显示，极大的提高了气化炉的安全性；

(9)本发明通过获取脉冲激光的后向散射光信息以得到温度信息，也就是说，本发明只需要通过从光纤的一端(即从第一光纤的一端或者第二光纤的一端)进行信号采集即可得到整根高温光缆的温度信息，且在高温光缆发生断裂时，可分别从第一光纤与第二光纤的两端分别进行信号采集，即可得到两段高温光缆(断裂后高温光缆分为了两段)的温度信息，因此解决了当高温光缆上存在断点时，无法得到整根高温光缆的温度数据的问题；

(10)本发明通过获取脉冲激光的后向散射光信息以得到温度信息，极大的提升了温度测量的速度。

附图说明

图1为一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法的方法流程图；

图2为一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置的结构图；

图3为一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置的高温光缆结构图；

图4为一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置的高温光缆敷设图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

为了解决目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题，如图1所示，本发明提出了一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，包括：

获取激光发射信号；通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；

当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，获取脉冲激光的后向散射光信息，所述后向散射光信息包括光强值，所述光强值随温度变化，根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；

当高温光缆上任一位置处的温度值超过预设温度阈值或在预设时间内该处的温升超过预设温升阈值时，生成联锁信号；

根据联锁信号控制气化炉进料停止。

需要说明的是，本发明中的高温光缆为松套光纤，其在高温下，应力不会发生变化，只受温度的影响。

本实施例中，当高温光缆上任一位置处的温度值大于343℃或者每分钟温升大于50℃时，生成联锁信号，通过联锁信号执行联锁动作，以直接切断气化炉进料。

所述光纤包括第一光纤与第二光纤，所述高温光缆的两端分别连接于第一光纤与第二光纤；

所述通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中，具体为：

通过第一光纤或者第二光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中。

所述监测方法还包括：

判断高温光缆上是否存在断点，若是，则通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过连接在高温光缆两端的第一光纤与第二光纤依次注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；

当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，依次获取通过第一光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息与通过第二光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息，通过第一光纤对应的后向散射光信息与第二光纤对应的后向散射光信息分别获取断点两侧的高温光缆各位置处的温度值，以得到整根高温光缆上各位置处的温度值。

本发明中，当高温光缆上存在断点时通过连接在高温光缆两端的第一光纤与第二光纤依次将脉冲激光注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中，当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，依次获取通过第一光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息与通过第二光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息，通过第一光纤对应的后向散射光信息与第二光纤对应的后向散射光信息分别获取断点两侧的高温光缆各位置处的温度值，以得到整根高温光缆上各位置处的温度值，解决了当高温光缆上存在断点时，无法得到整根高温光缆的温度数据的问题；

另外，本发明通过获取脉冲激光的后向散射光信息以得到温度信息，也就是说，本发明只需要通过从光纤的一端(即从第一光纤的一端或者第二光纤的一端)进行信号采集即可得到整根高温光缆的温度信息(当从第一光纤注入脉冲激光时，其后向散射光信息同样通过第一光纤进行回传；当从第二光纤注入脉冲激光时，其后向散射光信息同样通过第二光纤进行回传)，且在高温光缆发生断裂时，可分别从第一光纤与第二光纤的两端分别进行信号采集，即可得到两段高温光缆(断裂后高温光缆分为了两段)的温度信息。

所述监测方法中还包括：

通过高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值；

判断预设间隔位置点的温度值是否在预设温度范围内，若是，则根据温度值生成对应的预设报警信息，并通过预设报警信息进行警示。

具体地，所述预设温度范围包括：290℃<温度值≤320℃,320℃<温度值≤330℃，当高温光缆上任一位置处的温度值处于上述预设温度范围时，则根据所处的预设温度范围生成预设报警信息，并通过预设报警信息进行警示。

所述监测方法中还包括：

当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度值，且预设时间内的温升达到预设温升值集中的任一个预设温升值时，根据预设温升值生成其对应的预设报警信息，并根据预设报警信息进行警示。

本实施例中，预设温升值集包括(30℃，40℃，50℃)，当预设间隔位置点的温度值存在任意一点大于200℃，且温升达到预设温升值集中任一个预设温升值时，根据预设温升值生成其对应的预设报警信息，并根据预设报警信息进行警示。

所述监测方法中还包括：

通过预设间隔位置点的温度值以从大到小的顺序获取前预设位的温度值，并进行显示。

本发明通过实施监测各个预设间隔位置点的温度值以及预设时间内的温升值，在超出预设范围或者预设阈值时，及时的发出报警信息，并通过DCS主机进行显示，极大的提高了气化炉的安全性。

本发明通过获取脉冲激光的后向散射光信息以得到温度信息，极大的提升了温度测量的速度。

实施例二

如图2所示，一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，包括：高温光缆、多模光缆、第一光开关、第二光开关、第三光开关、分布式测温模块、工业计算机、DCS主机、继电器、SIS模块；

所述多模光缆中包含第一光纤与第二光纤，所述分布式测温模块包括脉冲激光发射接口；所述第三光开关包括第一通道与第二通道；

所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，所述工业计算机与分布式测温模块连接；所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲激光发射接口发射出脉冲激光，并通过多模光缆注入高温光缆中；

所述脉冲激光发射接口与第三光开关连接，所述第三光开关的第一通道与第一光开关连接，第二通道与第二光开关连接；所述第一光开关、第一光纤、高温光缆、第二光纤以及第二光开关依次连接；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，通过多模光缆将脉冲激光的后向散射光信息回传至分布式测温模块；所述后向散射光信息包括光强值；所述光强值随温度变化，所述分布式测温模块根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；

所述工业计算机与DCS主机以及SIS模块连接；所述工业计算机与SIS模块之间设置有继电器；所述工业计算机通过分布式测温模块中高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值，并当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，生成开关信号，并通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料。

需要说明的是，本发明在切断气化炉进料的同时，生成报警信息，并将超过预设温度阈值或在预设时间内温升超过预设温升阈值的位置点及其温度值、报警信息传输至DCS主机进行显示。

本发明通过在工业计算机与SIS模块之间设置的继电器，当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，工业计算机通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料，实现了对气化炉进行安全、及时、有效的保护。

另外，本发明通过实施监测各个预设间隔位置点的温度值以及预设时间内的温升值，在超出预设范围或者预设阈值时，及时的发出报警信息，并通过DCS主机进行显示，极大的提高了气化炉的安全性。

所述监测装置还包括防水防爆接续盒，所述第一光纤、高温光缆、第二光纤依次连接后的连接头均卡在防水防爆接续盒中。

本发明通过将所述第一光纤、高温光缆、第二光纤依次连接后的连接头卡在防水防爆接续盒中，有效保护了光纤、光缆以及装置的安全。

本实施例中，如图2所示，所述第一光纤包括4根光纤，分别表示为A1、A2、A3、A4；所述第二光纤包括4根光纤，分别表示为B1、B2、B3、B4；因此高温光缆也对应包括4根，分别表示为S1、S2、S3、S4；所述A1、S1、B1依次连接；所述A2、S2、B2依次连接；所述A3、S3、B3依次连接；所述A4、S4、B4依次连接；所述A1、S1、B1中的连接头卡在防水防爆盒1中，所述A2、S2、B2的连接头卡在防水防爆盒2中，所述A3、S3、B3中的连接头卡在防水防爆盒3中，所述A4、S4、B4中的连接头卡在防水防爆盒4中；

所述第三光开关包括公共端C0，所述所述脉冲激光的发射接口(本实施例中通过FC表示)通过公共端C0与第三光开关连接，所述第三光开关还包括第一通道C1与第二通道C2，所述第一光开关包括公共端A0，所述第二光开关包括公共端B0，所述第三光开关的第一通道C1通过公共端A0与第一光开关连接，第二通道C2通过公共端B0与第二光开关连接。

本发明通过获取脉冲激光的后向散射光信息以得到温度信息，也就是说，本发明只需要通过从光纤的一端(即从第一光纤的一端或者第二光纤的一端)进行信号采集即可得到整根高温光缆的温度信息(当从第一光纤注入脉冲激光时，其后向散射光信息同样通过第一光纤回传至分布式测温模块；当从第二光纤注入脉冲激光时，其后向散射光信息同样通过第二光纤回传至分布式测温模块)，且在高温光缆发生断裂时，可分别从第一光纤与第二光纤的两端分别进行信号采集，即可得到两段高温光缆(断裂后高温光缆分为了两段)的温度信息，因此解决了当高温光缆上存在断点时，无法得到整根高温光缆的温度数据的问题。

需要说明的是，工业计算机通过RS232串口与继电器连接，继电器通过0.5平方电缆与SIS模块连接。

所述工业计算机通过RS232串口传输控制命令至分布式测温模块，并通过USB接口获取分布式测温模块的温度数据；所述控制命令包括激光发射信号。

所述监测装置还包括485模块，所述485模块包括485总线，所述工业计算机与DCS主机的具体连接方式为：所述工业计算机通过RS232串口与485模块连接，485模块通过485总线与DCS主机连接。

如图3所示，所述高温光缆为耐高温松套单模光纤，其的组成包括不锈钢管、钢丝以及光纤，所述光纤套设在不锈钢管内，不锈钢管外套设有钢丝。

本发明中所述高温光缆为耐高温松套单模光纤，其的组成包括不锈钢管、钢丝以及光纤，所述光纤套设在不锈钢管内，不锈钢管外套设有钢丝，其材质以及组成结构极大的提高了光缆的耐高温程度。

如图4所示，所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，其预设方式包括：

通过耐高温强力吸铁石以S型形状将高温光缆固定在气化炉炉壁表面；并在固定后的高温光缆上涂敷耐高温胶黏剂。

图4中，高温光缆的左右间距为10cm，上下间距为20cm，每行高温光缆之间相隔5mm，本发明中可根据实际情况设置高温光缆敷设的形状，以及高温光缆上下、左右的距离以及每行高温光缆之间的间隔距离。

另外，本发明可根据需要在气化炉的表面连续敷设多圈高温光缆，并取高温光缆敷设线路中预设间隔位置点的温度值(高温光缆成本较低，本身即为温度传感器，高温光缆敷设的越密温度覆盖率越高，测量盲区越小)，以解决目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全面测量的问题。

本发明通过耐高温强力吸铁石以S型形状将高温光缆固定在气化炉炉壁表面并在固定后的高温光缆上涂敷耐高温胶黏剂，解决目前电缆测温无法准确定位的问题。

本发明中，所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲激光发射接口发射出脉冲激光，并通过多模光缆注入高温光缆中，当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，通过多模光缆将脉冲激光的后向散射光信息传输至分布式测温模块；所述后向散射光信息包括光强值；所述光强值随温度变化，所述分布式测温模块根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；所述工业计算机通过分布式测温模块中高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值，并当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，生成开关信号，并通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料，解决了目前热电偶无法覆盖整个表面炉壁因而不能对炉壁温度进行全测量、电缆测温无法准确定位以及红外热像仪对现场安装要求高，监测气化炉外壁温度可能会存在盲区的技术问题。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，包括：

获取激光发射信号；通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；

当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，获取脉冲激光的后向散射光信息，所述后向散射光信息包括光强值，所述光强值随温度变化，根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；

当高温光缆上任一位置处的温度值超过预设温度阈值或在预设时间内该处的温升超过预设温升阈值时，生成联锁信号；

根据联锁信号控制气化炉进料停止。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，所述光纤包括第一光纤与第二光纤，所述高温光缆的两端分别连接于第一光纤与第二光纤；

所述通过光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中，具体为：

通过第一光纤或者第二光纤注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中。

3.根据权利要求2所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括：

判断高温光缆上是否存在断点，若是，则通过激光发射信号发射出脉冲激光，并通过连接在高温光缆两端的第一光纤与第二光纤依次注入敷设在气化炉炉壁的高温光缆中；

当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，依次获取通过第一光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息与通过第二光纤注入的脉冲激光的后向散射光信息，通过第一光纤对应的后向散射光信息与第二光纤对应的后向散射光信息分别获取断点两侧的高温光缆各位置处的温度值，以得到整根高温光缆上各位置处的温度值。

4.根据权利要求1所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测方法，其特征在于，所述监测方法中还包括：

通过高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值；

判断预设间隔位置点的温度值是否在预设温度范围内，若是，则根据温度值生成对应的预设报警信息，并通过预设报警信息进行警示。

5.一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，其特征在于，

包括：高温光缆、多模光缆、第一光开关、第二光开关、第三光开关、分布式测温模块、工业计算机、DCS主机、继电器、SIS模块；

所述多模光缆中包含第一光纤与第二光纤，所述分布式测温模块包括脉冲激光发射接口；所述第三光开关包括第一通道与第二通道；

所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，所述工业计算机与分布式测温模块连接；所述分布式测温模块通过工业计算机传输的激光发射信号使脉冲激光发射接口发射出脉冲激光，并通过多模光缆注入高温光缆中；

所述脉冲激光发射接口与第三光开关连接，所述第三光开关的第一通道与第一光开关连接，第二通道与第二光开关连接；所述第一光开关、第一光纤、高温光缆、第二光纤以及第二光开关依次连接；当脉冲激光在高温光缆中发生散射后，通过多模光缆将脉冲激光的后向散射光信息回传至分布式测温模块；所述后向散射光信息包括光强值；所述光强值随温度变化，所述分布式测温模块根据所述后向散射光的光强值与温度的对应关系，获取高温光缆上各位置处的温度值；

所述工业计算机与DCS主机以及SIS模块连接；所述工业计算机与SIS模块之间设置有继电器；所述工业计算机通过分布式测温模块中高温光缆上各位置处的温度信息获取预设间隔位置点的温度值，并当预设间隔位置点的温度值存在任意一点超过预设温度阈值或在预设时间内该点的温升超过预设温升阈值时，生成开关信号，并通过继电器将开关信号传输至SIS模块，SIS模块根据开关信号生成联锁信号以切断气化炉进料。

6.根据权利要求5所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括防水防爆接续盒，所述第一光纤、高温光缆、第二光纤依次连接后的连接头均卡在防水防爆接续盒中。

7.根据权利要求6所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，其特征在于，所述工业计算机通过RS232串口传输控制命令至分布式测温模块，并通过USB接口获取分布式测温模块的温度数据；所述控制命令包括激光发射信号。

8.根据权利要求5所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括485模块，所述485模块包括485总线，所述工业计算机与DCS主机的具体连接方式为：所述工业计算机通过RS232串口与485模块连接，485模块通过485总线与DCS主机连接。

9.根据权利要求5所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，其特征在于，所述高温光缆为耐高温松套单模光纤，其的组成包括不锈钢管、钢丝以及光纤，所述光纤套设在不锈钢管内，不锈钢管外套设有钢丝。

10.根据权利要求5所述的一种用于煤制氢气化炉炉壁的壁温监测装置，其特征在于，所述高温光缆以预设方式敷设于气化炉炉壁表面，其预设方式包括：

通过耐高温强力吸铁石以S型形状将高温光缆固定在气化炉炉壁表面；并在固定后的高温光缆上涂敷耐高温胶黏剂。

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