1.一种基于液位测量装置的蒸汽发生器,所述蒸汽发生器包括加热水箱,所述加热水箱内部具有加热单元,所述加热单元包括若干个加热棒,由外部电源供电;所述加热棒呈圆柱体,加热水箱底部具有可供导线通过的通孔,加热棒底座固定在通孔中;所述加热棒的功率通过加热控制单元进行控制;其特征在于,蒸汽发生器具有液位测量装置,所述液位测量装置用于检测加热水箱中的水位是否低于加热棒的高度;所述加热水箱的横截面为圆形,加热水箱主体为圆柱体,所述加热水箱由不锈钢制成;
所述加热棒采用纳米陶瓷加热棒,加热棒下端还具有底座,所述底座由不锈钢制成,其安装在加热水箱底板上,所述底座能够保证加热棒与加热水箱的底板物理隔离;
所述加热棒的侧表面垂直安装有对称的两块导热板,所述导热板由铝或不锈钢制成,所述导热板与所述底座、加热水箱的侧壁均物理隔离,所述导热板的上端与加热棒的上端齐平;
所述加热棒内具有加热导线和测量导线,所述导热板与第一电容测量导线连接,所述加热导线或第一电容测量导线均通过加热棒的底座引出,并通过加热水箱底板上的通孔引出加热水箱主体之外,第二电容测量导线与所述加热水箱的侧壁具有连接点,所述蒸汽发生器具有液位测量装置,所述导热板作为第一电容极板,所述加热水箱侧壁作为第二电容极板,第一电容测量导线和第二电容测量导线将所述导热板、加热水箱侧壁、测量电源以及电容测量单元连接成电容测量电路,所述电容测量单元用于测量导热板与加热水箱侧壁之间的电容,并将电容检测信号发送给液位检测单元,所述液位检测单元根据所述电容检测信号得到加热水箱中的液位;
所述蒸汽发生器还包括一个储水箱,所述储水箱通过管道向所述加热水箱中加水,所述管道上安装有控制阀,所述液位检测单元发送开启或关闭指令控制所述控制阀的开闭;
所述液位检测单元根据所述电容检测信号得到加热水箱中的液位,当加热水箱中的液位低于加热棒的高度时,所述液位检测单元发送开启指令给控制阀,所述控制阀开启,储水箱向加热水箱中加水;当加热水箱中的液位高于加热棒的高度时,所述液位检测单元发送关闭指令给控制阀,所述控制阀关闭,储水箱停止向加热水箱中加水;
所述蒸汽发生器的加热水箱的上方连接有收集罩,所述收集罩具有较小的上端开口和较大的下端开口,所述收集罩具有倾斜的侧壁;
所述蒸汽发生器还包括温度检测单元,所述温度检测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器,所述第一温度传感器的测温探头用于测量加热水箱内靠近加热水箱的底板的水温并产生第一温度信号,所述第二温度传感器的测温探头从所述侧壁上伸入收集罩内,用于测量流经收集罩倾斜的内侧壁的蒸汽温度,并产生第二温度信号;
所述加热水箱中的加热棒的加热功率由加热控制单元控制,所述加热控制单元通过控制单个或多个加热棒的加热功率,所述加热控制单元接收第一温度信号和第二温度信号对加热棒的加热功率进行控制;
所述加热控制单元根据以下控制步骤以实现对加热棒的功率控制:
(1)所述加热控制单元接收第一温度信号和第二温度信号,分别得到第一温度值和第二温度值;
(2)所述加热控制单元判断所述第一温度值是否小于第一温度阈值,所述第一温度阈值代表加热水箱内的水初始的温度;
(3)如果所述第一温度值小于所述第一温度阈值,所述加热控制单元设定每个加热棒的加热功率P=Pmax;所述Pmax为最大加热功率;
(4)如果所述第一温度值大于或等于所述第一温度阈值,所述加热控制单元判断所述第一温度值是否小于第二温度阈值,所述第二温度阈值代表加热水箱内的水沸腾的温度;
(5)如果所述第一温度值小于第二温度阈值,加热控制单元按以下公式设定每个加热棒的加热功率:其中P为加热功率,w为第一加热系数,单位为℃/m3,S为加热水箱截面积,h为加热水箱高度,所述w可根据加热水箱的容量设定;
如果所述第一温度值大于或等于第二温度阈值,加热控制单元判断T2-T1-1是否大于零,如果大于零,加热控制单元按以下公式设定每个加热棒的加热功率:其中k为第二加热系数,单位为℃/m3;
如果T2-T1-1不大于零,加热控制单元按以下公式设定每个加热棒的加热功率:
P=0.6×Pmax。