2 、微波测试单元
由微波源、微波测量室、微波检测 器、振动器、灰位探测器、气动组件、 加热器、前置处理电路等组成。在微波 测量室中对飞灰灰样进行微波测量分析，测量完的飞灰根据程序设置或 手动操作命令返回烟道或装入收灰容器，而测量数据则由前置处理电路 处理后发送给主机单元。
3 、电控单元
由控制操作器、电源变换箱、专用接线端子及机箱等组成，完成 系统手动操作功能，现场处理单元的电源分配，以及信号的转接。
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锅炉飞灰含碳量在线检测装置
二、系统结构
针对国内 100MW 机组以上锅炉大多采用两个烟道排放飞灰的特 点，装置设计采用两套独立的飞灰取样和微波测量系统，而共用一套 电控和主机处理系统。
系统结构框图
三、系统原理
1、测量原理 采用微波谐振测量技术，根据飞灰中未燃尽的碳对微波谐振能量 的吸收特性，分析确定飞灰中碳的含量。 2、工作原理 系统采用无外加动力、自抽式动态取样器，自动等速地将烟道中 的灰样收集到微波测试管中并自动判别收集灰位的高低。当收集到足
7 、电缆和气源管路的敷设
每个测试箱和电控箱之间各由一根多芯信号电缆和一根电源电缆 连接，电控箱和主机箱之间由两根多芯信号电缆和一根电源电缆连接。 气源管路由就近的仪用空气气源并联出一根管路，分别接至两个测试
箱旁，同装置减压滤水阀相连。
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锅炉飞灰含碳量在线检测装置
九、效益分析 根据权威部门统计论证，通过降低含碳量每年给发电厂带来的经 济效益计算公式如下：
前
言 ………………………………. ………………………………. ………………………………. ………………………………. ………………………………. ………………………………. ……………………………….
2 3 3 4 4 5 7 8 11 12
系统结构 系统原理 实现功能 性能指标 系统特点 装置组成
DK-FC 型电站锅炉
FLYASH CARBON ON-LINE
飞灰含碳量在线检测装置
MEASUREMENT DEVICE DK-FC TYPE FOR POWER PLANT
说
明
书
SPECIFICATION
南京康菲电力技术有限公司
锅炉飞灰含碳量在线检测装置
目
录
一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
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锅炉飞灰含碳量在线检测装置
4、历史数据： 5、电源功耗： 6、输出信号： 保留时间 12 个月 220VAC ， 2.2KW，平均 0.5KW 2 路隔离的 4～20mA 含碳量信号 3 路报警继电器结点信号 7、通信接口： 8、工作温度： RS-485 主机单元 电控单元 测试单元 9、气 源： 0℃～50℃ －20℃～50℃ －20℃～60℃
微波主瓣功率 喇叭天线
微波测量区域
2、系统误差明显：安装在烟道上的一对喇叭天线一旦固定以后，由于四 季温差或锅炉负荷调整引起的测量点温度变化，由于热胀冷缩效应，烟道 产生物理变形，引起两个喇叭天线之间的距离发生变化，从而产生无法消 除的测量误差。 3、飞灰浓度变化导致测量误差：烟道式测碳装置中由于无法实时获取测 量点烟道中的飞灰浓度信号，因此，当含碳量不变的情况下，由于浓度的 变化导致微波测量区域中未完全燃烧碳的总量发生改变，从而装置会错误 地以为含碳量发生了变化，由此造成装置显示的数据不真实。 4、无法在线校准：由于装置在运行中无法及时获取相对应的飞灰灰样， 因此装置的标定非常困难，特别是在装置正常投运后，由于系统硬件的老 化、测量系统环境的改变，例如喇叭天线口上的非金属材料的磨损等，上
4 、主机单元
由工业微处理器、CompactFlash 存储模块、A/D 模块、 D/A 模块、 DIO 隔离模块、模拟量隔离模块、工业级电源、专用键盘、纯平显示器、
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机箱等组成，实现对信号的采集、处理、显示以及通信接口。
5 、气
源
由现场仪用气源管道传输到测试单元气源接口，提供给加热振打 反吹装置。
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锅炉飞灰含碳量在线检测装置
进行在线校准，用户无法进行实时取样校验分析。这也是我公司早期获得 了该测量方式的专利而又放弃，继续研发现在推荐的产品的原因。烟道式 测量方式的不足如下： 1、测量区域窄（并非全烟道、全截面） ：烟道式测量是在烟道中放置两个 类似喇叭的天线，其中一个为发射天线，另一个作为接受天线，对测量功 率真正有影响的区域是在两个喇叭天线之间的很小的柱状区域内（90%） ， 其它区域影响很小 （10%） 即喇叭的主瓣功率区域影响最大。 ， 见下图所示：
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够的灰样时，系统对飞灰含碳量进行微波谐振测量。测量信号经过现 场预处理后传送到集控室，再经主机单元作进一步变换、运算和存储， 并在真空荧光屏上显示含碳量的数值及曲线。 已分析完的灰样根据主机程序中的设置命令或手动控制状态，可 以自动排放回烟道或者送入收灰容器，以便于实验室分析化验，然后 进行下一次飞灰的取样和含碳量的测量。
四、实现功能
● 实时含碳量数值及曲线显示 ● 平均含碳量数值及曲线显示 ● 历史含碳量曲线显示 ● 含碳量模拟信号输出 ● 飞灰含碳量越限报警 ● 系统状态指示 ● 系统同步留灰功能 ● 离线数据浏览与计算
界面显示
五、性能指标
1、测量范围： 2、测量误差： 0～12％ （含碳量） ±0.5％ （含碳量在 0～ 6％时） ±0.8％ （含碳量在 6～12％时） 3、检测周期： 2～5 分钟（视灰流量而定）
6 、电
缆
测试箱和电控箱之间由一根多芯信号电缆和一根电源电缆连接， 电控箱和主机箱之间由 2 根多芯信号电缆和一根电源电缆连接。
7 、机
箱
2台 1台 1台
测试机箱：800×600×280mm（长×宽×深） 电控机箱：400×600×280mm（长×宽×深） 主机机柜：2200×800×600mm（长×宽×深）
3 、取样器的安装
取样器可以安装在垂直或水平烟道上，使取样嘴迎着烟气流向， 而且应当保证旋流集尘器处于垂直状态。当安装在水平烟道上时，由 于重力的影响，飞灰分布重心下移，因此取样器应安装在低于 1/2 烟 道高度的位置。取样器安装在烟道事先开好的方孔内，并用螺栓固定 在过渡板上。
4 、测试箱的安装
微波测试箱必须垂直安装在飞灰取样器的下方，并且安装在同一 个烟道壁上，这是为了保证在不同锅炉运行条件下，测试箱和取样器 之间仍然保持完好配合。 安装测试箱防雨棚，防止阳光直射、防雨、雪，在烟道墙体和测 试箱之间加放隔热材料来防止烟道的热辐射。安装测试箱后，应对烟
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述因素会降低装置整体性能，因此装置必须定期进行校验，然而，由于系 统结构的限制，装置无法实现在线校准。 七、装置组成
1 、飞灰取样器
飞灰取样器由取样嘴、取样管、喷射管、旋流集尘器、静压管等部件 组成。飞灰取样器采用了特殊的结构设计，能够自动跟踪锅炉烟道流速的 变化而保持等速取样状态，因而，取出的灰样具有较好的代表性，从而保 证了系统的整体测量可信度。由于取 样器没有抽气泵等转动部件，因而取 样器的运行可靠性大大增强。
八、安装说明 装置安装一般在锅炉停炉期间进行，一般包括如下工作： a、选择取样点，安装飞灰取样器和测试箱 b、气源管路的敷设 c、信号电缆和动力电缆的敷设 d、主机柜的安装 e、根据现场情况需制作维护检修平台 （装置的所有安装操作应符合电厂的有关安全生产规范的要求）
1 、取样点的定位
取样点在空气预热器出口和除尘器入口之间的水平或垂直烟道上， 具体安装位置的选择一般应满足下面条件：
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锅炉飞灰含碳量在线检测装置
道保温层进行修复。
5 、电控箱的安装
电控箱一般安装在距离两个测试箱较近的地方，便于人工操作。
取样器与测试箱安装示意图
6 、主机箱的安装
主机箱结构设计小巧紧凑，安装方式灵活，可以安装在集控室的 立屏上，由盘面正面开孔推入，从盘后面用三个锁紧锣丝收紧压片将 主机箱固定在盘面上。也可以安装在电子间空闲机柜内的适当位置。
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锅炉飞灰含碳量在线检测装置
● 在烟道的直管段，取样吸气嘴前后无障碍物（前不小于 3m，后不 小于 0.5m） ● 烟道吸力大于 250Pa ● 烟气温度小于 370℃ ● 烟气流速和灰样具有代表性的部位。
2 、烟道局部改造
根据取样点的确定位置，停炉后拆除烟道保温层，在烟道上割开 一个方孔，将取样器过渡板覆盖焊接在开出的方孔边沿上。如果此时 不安装取样器，应用取样器盖板将过渡板上的方孔盖住，以保证在锅 炉运行时烟道的密封。
锅炉年运行小时数； C —— 降低的碳含量%； A —— 煤中灰含量%； G —— 煤耗量，吨/小时； Qc—— 碳的标准发热量； Qb—— 标准煤发热量； B —— 标准煤单价（元/吨） ； 以 300MW 机组为例，每年按 300 天计算则 H=7200。 每降低 1%的含碳量， 按碳的标准发热量 7860 千卡/公斤， 标准煤发热 量 7000 千卡/公斤，标准煤按 350 元/吨计算，每年可节约的资金为： 7200×0.01×0.2×130×7860×350÷7000 ≈73.6 (万元)
十、应用业绩
1、华能沁北电厂 2、淮南平圩电厂 3、云南滇东电厂 4、厦门嵩屿电厂 5、内蒙伊敏电厂 1套 1套 2套 2套 2套
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安装说明 ………………………………. 效益分析 ………………………………. 应用业绩 ……………………………….
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锅炉飞灰含碳量在线检测装置
飞灰含碳量在线检测装置简介 飞灰含碳量在线检测装置简介
一、前 言
锅炉飞灰含碳量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标， 实时检测飞灰含碳量将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃 烧控制水平；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电成本，提 高机组运行的经济性。装置的投运还将有助于电厂管理人员分析锅炉 燃烧效率，提高制粉系统和送风系统的安全运行。 传统测量飞灰含碳量采用化学灼烧失重法是一种离线的实验室分 析方法，对灰样的代表性要求高、分析滞后，难以快速反映锅炉燃烧 工况。而目前有些电厂投用的锅炉飞灰含碳量监测仪是采用撞击式方 法取样分析，由于所采集的灰样颗粒较大，因而影响了飞灰取样的代 表性，特别是其灰路存在严重的堵管现象，导致经常提供虚假的测量 数据。 我公司开发生产的 DK-FC 型电站锅炉飞灰含碳量在线检装置，跟踪 国际上先进的测量和传感技术，自行研制了无动力、自抽式等速取样 设备，应用先进的微波谐振测量方法，实现了对飞灰含碳量的实时在 线测量。凭借公司多年来在电力系统锅炉测控领域的开发经验，成功 解决了取样灰路的堵塞问题，保证了系统长期可靠运行。