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鍋爐風(fēng)粉濃度在線監(jiān)測裝置

一、概述

燃煤發(fā)電廠鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性與一次風(fēng)進(jìn)入爐膛的風(fēng)速和煤粉濃度的大小及均勻性關(guān)系密切，煤粉濃度的高低以及各個煤粉燃燒器的風(fēng)粉均勻性直接影響到爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定和鍋爐的燃燒效率。

我公司鍋爐一次風(fēng)濃度在線檢測裝置基于電荷感應(yīng)檢測原理，該裝置可以同時實現(xiàn)煤粉濃度、速度的測量，具有測量準(zhǔn)確、響應(yīng)快速，安裝便捷，免維護(hù)等特點。通過在線監(jiān)測使得一次風(fēng)粉的分配得到優(yōu)化，可大大改善鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，避免燃燒器燒損、水冷壁或其它區(qū)域結(jié)焦、熱負(fù)荷不均勻造成爆管等一系列問題，一次風(fēng)風(fēng)粉均勻分配是優(yōu)化燃燒和實現(xiàn)低NO_X燃燒的首要條件，有著非常重要的意義。

二、檢測原理

煤塊在磨煤機(jī)中被研磨、碾壓成煤粉顆粒的過程中，以及煤粉在氣力輸送過程中，粉體顆粒總是要和管壁發(fā)生碰撞、摩擦和分離，粉體顆粒與顆粒之間，也要發(fā)生碰撞、摩擦和分離。這樣大量的緊密接觸和分離的過程，能夠使粉體帶上了相當(dāng)數(shù)量的靜電荷。而帶電煤粉顆粒會產(chǎn)生一定的靜電場，當(dāng)帶電煤粉粒子通過金屬感應(yīng)探頭時，處于靜電場中的探頭表面產(chǎn)生等量感應(yīng)電荷，大量帶電煤粉流過探頭時，在探頭上形成感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小與流經(jīng)探頭的煤粉質(zhì)量流量有關(guān)，將感應(yīng)電流作為測量信號，對該信號進(jìn)行處理和分析，就可以得到煤粉的濃度信號。

三、實現(xiàn)功能

1.實時、在線監(jiān)測一次風(fēng)粉管道中煤粉濃度及煤粉流量

2.實時、在線監(jiān)測一次風(fēng)風(fēng)速、鍋爐一次風(fēng)濃度

3.實時棒圖、曲線、模擬圖等顯示功能

4.歷史數(shù)據(jù)存儲、查詢、打印、報表功能

5.輔助診斷一次風(fēng)管內(nèi)堵粉、斷粉及煤粉沉積現(xiàn)象

6.輔助診斷各個一次風(fēng)管道的煤粉流量均衡性

7.濃度、速度的越限報警

8.現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷

9.用戶數(shù)據(jù)接口功能

四、系統(tǒng)構(gòu)成

一套完整的煤粉濃度細(xì)度在線檢測裝置包括了測量單元、模擬信號前置處理單元和模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換及對數(shù)字信號的處理和分析單元。

測量單元：主要由一個電荷探頭、一個風(fēng)速測量探頭和一個耐磨溫度傳感器等構(gòu)成，每根煤粉管道配一個電荷探頭，完成對煤粉濃度的測量，一個風(fēng)速測量探頭和耐磨溫度傳感器管道風(fēng)速的測量。

模擬信號的處理單元：主要由前置處理單元來完成，其輸出信號通過信號電纜輸入到系統(tǒng)柜中。

系統(tǒng)柜：由數(shù)據(jù)采集卡、工控機(jī)和一套專用的測量軟件組成，完成對模擬信號的轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號的處理和分析，其分析結(jié)果通過Ethernet/Modbus輸入到DCS系統(tǒng)和遠(yuǎn)程客戶。

 一次風(fēng)風(fēng)粉濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)組成原理圖

五、主要技術(shù)性能指標(biāo)
1、測量范圍

(1)煤粉濃度: 0 -2kg/kg(空氣)

(2)煤粉速度：5 m/s～50 m/s

(3)被測管：0.1～2.0m

(4)被測粒徑： 1～200μm

2、工作條件：

（1）傳感器工作溫度：≤300℃

（2）傳感器工作壓力：-1.0～2.5MPa

（3）變送器工作環(huán)境溫度：-10～60°C

（4）變送器工作環(huán)境濕度：0～80%

（5）主控單元工作環(huán)境溫度：-10～60°C

（6）主控單元工作環(huán)境濕度：0～80%

（7）變送器專用接地網(wǎng)：小于4Ω

3、電源電壓：AC220V±10%

功耗：≤3kW（包括計算機(jī)）

電荷濃度測量探頭                     風(fēng)速測量探頭                              耐磨溫度傳感器

六、產(chǎn)品特點

采用先進(jìn)的電荷感應(yīng)檢測技術(shù)，對風(fēng)粉管道內(nèi)煤粉濃度、煤粉流速同時進(jìn)行在線檢測分析，可進(jìn)行燃燒調(diào)整、特性試驗，尋找合理配風(fēng)比例，穩(wěn)定燃燒，有效的降低排煙溫度、降低飛灰含碳量，提高鍋爐效率。

采用無源被動式電荷感應(yīng)傳感器，不易損壞，具有極高的檢測精度和工作穩(wěn)定性；

測量快速、無滯后，所有信號都是在線和連續(xù)的；

軟件自動對系統(tǒng)檢測進(jìn)行校準(zhǔn)，完全避免由環(huán)境變化因素帶來的檢測誤差；

系統(tǒng)軟件集成了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程通訊模塊，使用客戶端軟件，可以隨時隨地遠(yuǎn)程觀察檢測結(jié)果；

系統(tǒng)集成了強大的圖形數(shù)據(jù)分析功能，對運行數(shù)據(jù)的分析更加有力；

安裝簡單，無需維護(hù)，磨煤機(jī)停運時間短，更換傳感器無需磨煤機(jī)停運，不需重新標(biāo)定；

傳感器探針采用特殊材質(zhì)制造，具有極高的耐磨損能力，連續(xù)使用壽命長。

七、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域

可以廣泛應(yīng)用于中儲式制粉系統(tǒng)、直吹式制粉系統(tǒng)及其它制粉系統(tǒng)的一次風(fēng)煤粉濃度測量。