煤粉粒度 (细度)在线测定仪一、国内外情况由于国外粉沫冶金工业的迅速⒄梗 越狗哿6?(细度)的在线测量显得特别重要。
德国、日本和美国等工业发达国家最近几年已有机械式、红外线、激光等细度测定仪出现,但在线分析却很困难。
燃煤电厂无论是中储式制粉系统还是直吹式制粉系统,煤粉细度对燃烧的经济、安全和磨煤机的电耗均有较大的影响,故对在线分析煤粉细度很有必要。
在俄罗斯、乌克兰已有在线激光煤粉细度分析仪出现。
我们现在介绍的是采用微波法在线测量煤粉粒度分析仪。
该仪器的误差小于0.8%,具有数字显示、定时打印等功能。
二、工作原理采用微波相角反射扫描原理测定5Oμm以上煤粉粒径,每隔lOμm记录煤粉的个数,最后换算到R9O所占的百分数。
三、仪器的安装地点仪器采用等速采样。
中储式制粉系统安装在旋风分离器下落粉管上,直吹式制粉系统安装在输粉管道上。
四、仪器采样及测量系统全部自动控制,维护工作量小。
以上是“中国计量技术开发总公司洛阳节能设备厂”对自己生产的“在线测量煤粉细度”设备的介绍,可以去该厂家的主页看看。
您可以参照下面的说明书,看该仪器是否符合您的需求。
具体说明书内容如下:煤粉浓度在线测定仪技术说明书目录简介一、仪器的概况二、仪器的工作原理三、仪器的特点四、仪器的技术参数五、仪器的结构六、仪器的安装及调试七、仪器的运行及事故处理简介一、仪器概况国外焦粉浓度在线测量已有商品化的仪器,虽然在大型火电站的锅炉上,国内很少安装进口的浓度在线测定仪,大部分是国内自己制造的温差法浓度在线测定仪(即风煤在线监测装置),近几年内,为电站锅炉的安全、经济运行提供了可靠的依据。
现在介绍一种煤粉浓度在线连续测定仪,它采用微波多普勒效应和波赛效应共同完成对气粉流速及浓度的测量。
该仪器测量误差小,时滞短,无测量元件插入煤粉气流中,不怕磨损,维护工作量小,几乎达到免维护。
因此,它是目前比较好的煤粉浓度直接测量仪,它淘汰了温差法(风煤在线),是一种更新换代产品。
二、仪器的工作原理煤粉重量浓度,与煤粉管道中气粉混合物的速度和煤粉的重量流量有关。
微波煤粉浓度在线测量仪能够连续精确地测出气粉混合物的速度和煤粉的重量流量。
1、混合物的速度(包括输粉管中的流速及燃烧器出口的流速)。
利用微波多普勒效应产生的频移可测量出混合物的速度,计算公式如下:Vt=FaC/2Fcosu式中:C 光速,3x1O8m/sF 微波信号源频率,Hzu 微波传输方向与输粉管道轴线夹角Fa 多普勒频移频率,HzVt 多普勒煤粉颗粒的速度,m/s多普勒速度还不是煤粉空气混合物的实际速度。
在工业应用时需进行一次速度系数的标定,即用皮托管测出混合物的速度,并同时记录微波仪的多普勒速度,按下式求出速度系数:a=Va/Vt(2)式中:Va 混合物的实际速度,m/sVt 多普勒煤粉颗粒的速度,m/sa 标定系数(R90为7-25%时,a一般为0.994-0.996)2、煤粉重量流量当微波通过气粉混合物时,C、H、O、S等元素部分吸收及散射微波能,引起微波幅值的衰减和相位变化,测出幅值和频率的变化量,可计算出通过煤粉管道的煤粉流量。
利用微波测量气固两相流中固体的重量流量的原理(即波赛效应),按下列简式计算:Gc=e*p r2*C*fg/fh(3)式中:Gc 煤粉重量流量Kg/Se 煤粉堆积密度Kg/m3r 输粉管的半径mC 光速3*lO8m/sfg 微波截止频率Hzfh 微波信号源频率Hz根据上述微波的频移Fa,计算出煤粉空气混合物速度,继而算出空气的每秒重量流量Gakg/s。
根据上述微波的截止频率,计算出煤粉重量流量Gckg/s。
按下式计算出输粉管内煤粉浓度:w =Gc/Gakg/kg式中:w 输粉管内重量浓度kg粉/kg(空)Gc 煤粉重量流量kg/sGa 空气重量流量kg/s注:以上均换为标准大气压的Gc、Ga。
三、仪器的特点1、利用微波多普勒效应测得的流速,理论误差可在0.01%之内。
因此通常依照多普勒效应作成的标准表来标定工业测量流速的皮托管。
2、利用波赛效应测出重量流量,误差在0.1%以下。
安装完毕投运后,只需人工校正一点,不用全部测点进行标定。
3、传感器中微波器件100%采用进口元件,如稳频,稳幅多频振荡器,多端口,标准魔T,移相器,环流器,双相器,混频器等等。
电路如CPV、参数放大器、采集板等100%采用进口器件。
其他电路板、电源稳压板等50%采用进口器件,可长期无故障运行。
4、传感器安装在输粉管外,不影响管内煤粉流,也不担心磨损问题。
5、中储式、直吹式以及乏气送粉系统均能测量,并适用于任何气固两相流体的输送系统。
6、传感器在输粉管上安装位置的要求条件比较宽松。
7、时滞小,除本身配有两合彩色显示器,棒图标出流速,浓度而外,还有报警及棒图颜色改变、炉内切圆调整等功能。
8、仪表、传感器安装方便,易于维护,同时进一步可作到免维护。
四、仪器的技术参数1、测量范围:输粉管内混合物流速Wa5-70m/s输粉管内煤粉的重量流量0.5-10kg/s输粉管内煤粉重量浓度0.3-2.1kg/kg2、测量精度:浓度为±0.05kg/kg,流速为±0.5m/s3、测量管径:50-2000毫米4、信号采集间隔时间:每秒一次(包括数据处理时间)5、测量介质:固气两相流6、介质温度:20℃-300℃7、彩显间隔时间:10秒钟一次8、时滞:小于30秒9、灵敏度:浓度为0.1kg/kg,流速为0.5m/s10、寻迹距离:9米(输粉管上传感器前后)11、输出信号种类:0-6V方波基本脉冲频率信号,4-20毫安模拟信号(限距100米)12、电源电压:AC220V±l0%,5OHz13、最大功率消耗:5OVA-400VA(传感器12-32个)14、重量:传感器:5公斤机柜:360公斤(共计两个尺寸为1500*800*500)注:1、彩色显示采用均方平均值显示,正常运行间隔变化时间为10秒一次,调试时可用瞬时值显示,每秒一次。
2、彩色显示器安装在控制盘上,另外在数据一次处理装置及电源柜上亦有彩色显示及数字显示供各路调试时用。
五、仪器的结构该仪器由传感器、数据采集板、数据一次处理装置,数字传输系统,工控586计算机和棒图显示器等组成,除显示煤粉浓度和气粉混合物的速度外,并兼有多种事故报警以及调整火焰中心等功能。
1、传感器包括发射天线及接收天线同用一只角式天线,另外多普勒效应以及波赛效应也同用一只天线,由多普勒效应测得流速信号和由波赛效应测得煤量信号,在传感器内的智能数据处理装置中波分开。
将微波元件,电气元件及超高频数据处理电路板等全部封装在一个铁壳箱内,该铁壳箱右侧有输入±l2V、±5V直流电源,还有输出超高频同轴信号四个,即该电气端子盘共有接头八个。
在铁壳传感器的下端还有一个密封微波陶瓷组成的天线窗口。
在铁壳箱下端的四周边上有8个园孔,作为固定传感器用。
在传感器铁壳箱内的上部安装有数字采集板,传感器一次调好可三年内不再调整,到期更换。
2、数字一次处理装置及电原:数据一次处理装置包括信号综合处理,流速信号及煤量信号进一步处理,流速信号均方值、零值、满值、煤量信号的均方值、零值、满值,由流速信号及煤量信号均值计算出浓度信号,以及信号的零度和满值。
电源包括交流开关式22OV稳压电源,二阶串联直流移压电压.其中又包括两组±12V,两组±5V和一组11V,均为可调稳压直流电源,上述数据处理装置和电源全部装在一个机柜内。
每个传感器配一套数据一次处理装置及电源,将它们放在机柜的插入式抽屉内。
机柜分层放入8-32个插入式抽屉,从机柜下部输出直流电源±l2V共24-64路,±5V电源共16-64路,十11V电源共16-64路。
信号输入接头共16-128个,输出接头共计16-128个,各路均有数字显示,零位和满位调节装置。
3、工控586计算机及数字传输系统:从数据一次处理装置输送来的信号16-128路接入计算机专用采集板上,从电源柜送来±12V、±15V、电源32-128路接入电源接收板上;数据信号经频预处理器送入工控586计算机进行综合处理后,将信号分两路输出,一路接在本机柜的正上方14"彩显屏上,该彩色显示屏专为调试时及事故处理而设置的,待调试完毕后即可关闭显示屏;而另一路则送往锅炉控制盘,在该盘上装有一台17"彩色显示屏。
在14"及17"彩色显示屏上,可以自由切换多种画面,这里只介绍两种画面,第一种为棒图画面,在屏的上半部是煤粉空气混合物的流速,在坐标横轴上按每一传感器一个竖直绿条;绿条的高低随流速信号的大小而变化。
当键盘放在调试档时,每秒变化一次;当键盘放在运行档时,每10秒变化一次;在棒图每个绿条顶端方框内有速度(一次风管流速m/s及燃烧器流速m/s)数字显示,在绿条底端注有燃烧器(即一次风)编号,如对20万机组4角切园燃烧锅炉是这样编号的,从左向右为下层1.2.3.4。
中下层1.2.3.4,中上层1.2.3.4,上层1.2.3.4,共计16个流速绿条;当混合物流速低于10米/秒,绿色变为红色。
当混合物流速高于50米/秒时绿色变为红色。
在屏的下半部是煤粉空气混合物的浓度,在坐标横轴上按每一传感器一竖直绿条;当键盘放在调试档时,每秒变化一次;当在运行档时,可每10秒变化一次;在棒图每个绿条顶端方框内,有浓度数字显示;在绿条底端注有燃烧器或一次风(输粉管)管的编号;如对30万机组4角切园燃烧锅炉是这样编号的:从左向右为下层1.2.3.4,中下层1.2.3.4,中中层1.2.3.4,中上层1.2.3.4.5,上层1.2.3.4,共计20个浓度绿条;当混合物浓度低于0.3kg/kg,绿条变为红色,当管内混合物浓度高于2.Okg/kg绿条变为红色;最高重量浓度,根据煤种、炉型、燃烧方式的不同,而由试验定出,一般为2.0kg/kg左右。
第二种为切圆画面,在屏上布置四个独立切圆画面,分下层、中下层、中上层、上层等四个切圆图,切圆外部周界是锅炉炉膛尺寸缩小而绘制的。
模拟切圆的大小位置,与锅炉热态运行切圆近似;这是经将上百次不同型号锅炉的空气动力场试验资料,在计算机经过演算储存,结合输粉管测出的混合物流速,在计算机换算为燃烧器出口流速讯号;绘出的每层切圆图,基本与实际相同,故在屏上进行切圆大小位置调整是符合实际情况的。
在锅炉运行时,可进行热态炉膛空气动力场的调整,它是通过显示器的画面进行燃烧切圆的调整(分层显示)把炉膛四角火焰调至炉膛中心,可防止火焰偏斜冲刷炉墙,造成局部结渣和局部过热爆管及热损失增加。
有关第一、二画面请参阅附图一六、仪器的安装调试传感器在输粉管的安装位置,一般在垂直管道上或水平管道上,安装位置的上下5倍管道直径距离内无弯管、风门等。