生物質(zhì)燃料堆垛是指將木屑、秸稈、稻殼、草類等有機(jī)廢棄物經(jīng)過(guò)壓縮、造粒等處理,形成的燃料堆積體,廣泛用于生物質(zhì)能發(fā)電、生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、供暖以及工業(yè)生產(chǎn)中的能源供應(yīng)。由于生物質(zhì)燃料堆垛通常需要長(zhǎng)期存儲(chǔ)或運(yùn)輸,其內(nèi)部溫度變化和發(fā)熱情況對(duì)其安全性、熱值利用效率和儲(chǔ)存壽命等方面具有重要影響。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堆垛內(nèi)部的溫度變化,特別是在溫度較高的區(qū)域,是確保生物質(zhì)燃料堆垛安全性和有效性的關(guān)鍵之一。
傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)方法往往需要布設(shè)大量的有線傳感器,這不僅增加了安裝和維護(hù)的難度,而且由于堆垛規(guī)模通常較大,布設(shè)和拉線會(huì)受到空間、環(huán)境等因素的限制。為此,無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,成為一種更加高效、安全且便捷的溫度監(jiān)控解決方案。

1.溫度傳感器:傳感器通常安裝在燃料堆垛的不同位置,實(shí)時(shí)檢測(cè)各個(gè)區(qū)域的溫度變化。常見(jiàn)的溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻(RTD)和紅外溫度傳感器等。傳感器通過(guò)測(cè)量物理量(如電壓或電阻變化)來(lái)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度信號(hào)。
2.數(shù)據(jù)采集模塊:數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)收集傳感器測(cè)得的溫度信號(hào),并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚ㄈ鐬V波、放大等),確保信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
3.無(wú)線通信模塊:為了避免布設(shè)復(fù)雜的電纜線路,系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線通信模塊將采集到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。常用的無(wú)線通信技術(shù)包括Wi-Fi、Zigbee、LoRa、NB-IoT等,這些技術(shù)根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的頻段和通信距離。
4.數(shù)據(jù)處理平臺(tái):數(shù)據(jù)處理平臺(tái)通常是一個(gè)云端或本地的監(jiān)控系統(tǒng),它接收來(lái)自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析,系統(tǒng)能夠檢測(cè)出異常溫度變化(如局部過(guò)熱等),并發(fā)出警報(bào)信號(hào),提醒操作人員及時(shí)采取措施。
5.報(bào)警與控制系統(tǒng):當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到溫度超過(guò)預(yù)設(shè)的安全閾值時(shí),報(bào)警系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)報(bào)警信號(hào),并可能啟動(dòng)自動(dòng)控制措施(如噴水、加濕、通風(fēng)等),以防止堆垛內(nèi)部發(fā)生自燃或其他安全事故。
優(yōu)勢(shì):
1.減少安裝與維護(hù)成本:傳統(tǒng)的有線溫度監(jiān)控系統(tǒng)往往需要鋪設(shè)大量電纜,這在堆垛規(guī)模較大或環(huán)境復(fù)雜的情況下非常麻煩,且維護(hù)成本高。而無(wú)線系統(tǒng)能夠消除布線的麻煩,節(jié)省大量的安裝和維護(hù)成本。
2.靈活性與擴(kuò)展性:無(wú)線溫度傳感器可以靈活地放置在堆垛的各個(gè)角落,根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)增加或調(diào)整傳感器的位置。而傳統(tǒng)的有線系統(tǒng)通常受到電纜長(zhǎng)度和布局的限制,擴(kuò)展性較差。
3.實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警:無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生物質(zhì)燃料堆垛的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和異常檢測(cè),可以在堆垛發(fā)生異常溫度變化時(shí)及時(shí)報(bào)警,避免溫度過(guò)高引發(fā)自燃或熱解反應(yīng)等危險(xiǎn)情況。
4.遠(yuǎn)程訪問(wèn)與控制:現(xiàn)代無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)通常支持云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程訪問(wèn),用戶可以隨時(shí)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查看堆垛溫度的歷史記錄和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),這對(duì)于遠(yuǎn)程管理和維護(hù)提供了極大的便利。
5.環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng):生物質(zhì)燃料堆垛通常位于戶外或倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中,溫濕度變化較大。無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境變化,選擇合適的無(wú)線通信技術(shù)(如低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)LoRa),保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。
生物質(zhì)燃料堆垛無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的應(yīng)用案例:
1.在生物質(zhì)發(fā)電廠中,生物質(zhì)燃料堆垛通常存放在大型露天倉(cāng)庫(kù)中,堆垛內(nèi)溫度變化受到季節(jié)、天氣等多種因素的影響。通過(guò)安裝無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng),能夠?qū)Χ讯鈨?nèi)的溫度進(jìn)行全面監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部過(guò)熱、堆垛自燃等安全隱患,從而避免潛在的火災(zāi)事故。
2.生物質(zhì)顆粒生產(chǎn)過(guò)程中,壓縮后的燃料顆粒在存儲(chǔ)時(shí)會(huì)因內(nèi)部氣體釋放而產(chǎn)生一定的溫度升高。通過(guò)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控顆粒堆垛的溫度變化,確保生產(chǎn)過(guò)程的安全性。
3.許多農(nóng)業(yè)廢棄物(如稻草、秸稈)會(huì)被堆放在露天場(chǎng)地,成為潛在的燃燒源。通過(guò)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng),能夠定期監(jiān)測(cè)堆放物的溫度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)堆垛中的熱點(diǎn),防止自燃事件發(fā)生。