[实用新型]煤粉浓度的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉煤粉浓度测量技术领域，尤其涉及一种煤粉浓度的测量装置。

背景技术

煤粉锅炉各燃烧器间的煤粉分配直接影响到锅炉设备运行的安全性和经济性，对燃煤锅炉的氮氧化物排放水平也有着重要的影响。测量一次风管道中的煤粉浓度是监测燃烧器运行状况的重要手段。对采用中间储仓式制粉系统的煤粉锅炉，以往人们通过测量输送煤粉的空气和煤粉混合前后的空气流量和温度，根据热平衡来计算一次风粉混合物中的煤粉浓度；采用这种方法时，煤粉的比热难于精确确定，在煤质波动时计算结果会出现偏差；而且由于温度测量和热平衡的滞后性使得测量结果也明显滞后于浓度的变化；尤其在输粉气流与煤粉温度接近，混合前后温度变化较小的情况下更是无法采用热平衡的方法计算煤粉浓度。专利99115956.X“空气、煤粉流量和浓度的测量方法及其控制系统”采用测量输粉管道水平段和非水平段的压力降的方法来求解煤粉的浓度。这种方法要求水平段和非水平段有较大的信号差，信号差越大，测量越准确，应用中常常受到现场条件的制约。专利01107746.8提供了一种中间储仓式制粉系统输粉气流温度变化不大时的煤粉浓度测量方法，但该方法对煤粉气流的流动损失没有进行系统的考虑，所采用的系数修正方法也带来了系数确定的问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术的煤粉浓度测量不准确的问题；提供一种煤粉浓度的测量装置；该装置简单准确、使用可靠方便，适用于混合前后温度变化较小的情况，特别适合于中间储仓式制粉系统锅炉一次风管道中的煤粉浓度的测量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

煤粉浓度的测量装置，包括全压-静压测量元件、静压测点、压力测量仪表，数据采集与处理系统，全压-静压测量元件和静压测点布置在一次风管道上，与压力测量仪表连接，压力测量仪表输出信号至数据采集与处理系统，一次风管道上设有测点I，测点II，流动压降测量管段L；在测点I处布置用于测量气流在该处的全压与静压之差的全压-静压测量元件；在测点II处布置测量该处的静压与测点I处静压的差压的静压测点；在管段L两端布置测量管段L的压降的静压测点，各测点的压力信号接至相应的压力测量仪表，各压力测量仪表的输出接至数据采集和处理系统。

数据采集与处理系统包括数据采集板，数据采集仪，计算机，数据采集板将信号传输至数据采集仪，计算机与数据采集仪进行通信，完成数据计算、显示并记录煤粉浓度以及输出煤粉浓度信号。

所述压力测量仪表是差压变送器。

本实用新型的使用和工作原理：本测量方法的原理是根据输粉气流与煤粉混合前后的能量平衡，通过测量气流与煤粉混合前后的参数求得煤粉浓度。空气与煤粉的混合、流动情况是：输粉气流与煤粉即将混合前的截面处气流的静压、速度、密度分别为P₁，V₁，ρ₁；混合后颗粒速度达到气流速度时的截面处气流的静压、速度、密度分别为P₂，V₂，ρ₂；一次风气流和煤粉颗粒的流量分别为M_A，M_P；混合前煤粉颗粒近于静止，速度可以忽略，混合后煤粉颗粒的速度为V_P，在混合前后温度变化不大的情况下，忽略混合前后温度变化，并考虑到相应的管道摩擦阻力流动损失，可以得到如下的能量方程：