锅炉风粉浓度在线监测装置

一、概述

燃煤发电厂锅炉燃烧的稳定性、经济性与一次风进入炉膛的风速和煤粉浓度的大小及均匀性关系密切，煤粉浓度的高低以及各个煤粉燃烧器的风粉均匀性直接影响到炉内燃烧工况的稳定和锅炉的燃烧效率。

我公司锅炉一次风浓度在线检测装置基于电荷感应检测原理，该装置可以同时实现煤粉浓度、速度的测量，具有测量准确、响应快速，安装便捷，免维护等特点。通过在线监测使得一次风粉的分配得到优化，可大大改善锅炉运行的安全性和经济性，避免燃烧器烧损、水冷壁或其它区域结焦、热负荷不均匀造成爆管等一系列问题，一次风风粉均匀分配是优化燃烧和实现低NO_X燃烧的首要条件，有着非常重要的意义。

二、检测原理

煤块在磨煤机中被研磨、碾压成煤粉颗粒的过程中，以及煤粉在气力输送过程中，粉体颗粒总是要和管壁发生碰撞、摩擦和分离，粉体颗粒与颗粒之间，也要发生碰撞、摩擦和分离。这样大量的紧密接触和分离的过程，能够使粉体带上了相当数量的静电荷。而带电煤粉颗粒会产生一定的静电场，当带电煤粉粒子通过金属感应探头时，处于静电场中的探头表面产生等量感应电荷，大量带电煤粉流过探头时，在探头上形成感应电流，感应电流的大小与流经探头的煤粉质量流量有关，将感应电流作为测量信号，对该信号进行处理和分析，就可以得到煤粉的浓度信号。

三、实现功能

1.实时、在线监测一次风粉管道中煤粉浓度及煤粉流量

2.实时、在线监测一次风风速、锅炉一次风浓度

3.实时棒图、曲线、模拟图等显示功能

4.历史数据存储、查询、打印、报表功能

5.辅助诊断一次风管内堵粉、断粉及煤粉沉积现象

6.辅助诊断各个一次风管道的煤粉流量均衡性

7.浓度、速度的越限报警

8.现场设备的远程监控和诊断

9.用户数据接口功能

四、系统构成

一套完整的煤粉浓度细度在线检测装置包括了测量单元、模拟信号前置处理单元和模拟信号向数字信号的转换及对数字信号的处理和分析单元。

测量单元：主要由一个电荷探头、一个风速测量探头和一个耐磨温度传感器等构成，每根煤粉管道配一个电荷探头，完成对煤粉浓度的测量，一个风速测量探头和耐磨温度传感器管道风速的测量。

模拟信号的处理单元：主要由前置处理单元来完成，其输出信号通过信号电缆输入到系统柜中。

系统柜：由数据采集卡、工控机和一套专用的测量软件组成，完成对模拟信号的转换、数字信号的处理和分析，其分析结果通过Ethernet/Modbus输入到DCS系统和远程客户。

 一次风风粉浓度在线监测系统组成原理图

五、主要技术性能指标
1、测量范围

(1)煤粉浓度: 0 -2kg/kg(空气)

(2)煤粉速度：5 m/s～50 m/s

(3)被测管：0.1～2.0m

(4)被测粒径： 1～200μm

2、工作条件：

（1）传感器工作温度：≤300℃

（2）传感器工作压力：-1.0～2.5MPa

（3）变送器工作环境温度：-10～60°C

（4）变送器工作环境湿度：0～80%

（5）主控单元工作环境温度：-10～60°C

（6）主控单元工作环境湿度：0～80%

（7）变送器专用接地网：小于4Ω

3、电源电压：AC220V±10%

功耗：≤3kW（包括计算机）

电荷浓度测量探头                     风速测量探头                              耐磨温度传感器

六、产品特点

采用先进的电荷感应检测技术，对风粉管道内煤粉浓度、煤粉流速同时进行在线检测分析，可进行燃烧调整、特性试验，寻找合理配风比例，稳定燃烧，有效的降低排烟温度、降低飞灰含碳量，提高锅炉效率。

采用无源被动式电荷感应传感器，不易损坏，具有极高的检测精度和工作稳定性；

测量快速、无滞后，所有信号都是在线和连续的；

软件自动对系统检测进行校准，完全避免由环境变化因素带来的检测误差；

系统软件集成了网络远程通讯模块，使用客户端软件，可以随时随地远程观察检测结果；

系统集成了强大的图形数据分析功能，对运行数据的分析更加有力；

安装简单，无需维护，磨煤机停运时间短，更换传感器无需磨煤机停运，不需重新标定；

传感器探针采用特殊材质制造，具有极高的耐磨损能力，连续使用寿命长。

七、产品应用领域

可以广泛应用于中储式制粉系统、直吹式制粉系统及其它制粉系统的一次风煤粉浓度测量。