[实用新型]制粉系统断煤监测装置

说明书

本实用新型涉及制粉系统的微波断煤监测装置。

目前火力发电厂磨煤机入口，绝大多数无断煤监测装置。国外已有一种利用放射性原理进行监测的装置，由于采用放射性元素钴，对人体健康不利，操作人员往往不愿使用。已有的这类装置，由于煤尘污染和其它干扰，多数不能正常运行。操作人员由于不能及时发现断煤，常引起制粉系统自然、着火，严重时发生爆炸事故。对于大容量锅炉，一旦断煤，常引起火焰不稳定，严重时发生炉膛灭火。

本实用新型的目的是要为火力电厂磨煤机入口提供一种断煤监测装置，能够准确及时地监测断煤并发出报警信号。

本实用新型的解决方案除了包括电源和报警部分外，它还包括：

微波发射器，装于输煤管道一侧预设的孔内，用于产生微波信号；

微波接收器，装于管道另一侧相对的孔内，用于接收上述微波发射器发出的微波信号；

滤波器，与上述微波接收器输出端相连，起选频作用；

直流放大器，对滤波后的直流信号进行电压放大；

电压比较器，它的一个输入端接收经放大的模拟量电压信号，另一输入端接收定值电压，当输入电压超过或低于定值电压时，输出电位将发生转换。

延时器，与电压比较器输出端相连，可将由于煤流动不连续而产生的干扰信号排除掉，只有断煤时间达到延迟时间才通过驱动器进行报警。

上述装置监测管道内有无煤通过是根据微波在通过不同厚度煤介质时被吸收的程度不同而制成。波长为3CM的微波束在通过煤介质时，被煤中的碳及水分吸收，波束能量发生衰减，接收器接收和输出的信号很低，接近于零值。而在无煤空间通过时，接收器输出的信号很强，通过信号处理，触发声光报警系统，即可向运行人员发出无煤信号。

本实用新型首次利用微波于断煤监测，具有运行稳定，准确可靠的特点。通过它操作人员可及时发现断煤并进行故障处理，启动振打器疏通煤流。本装置避免采用放射源，减少了放射性污染，有利于普遍推广。

以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。

图1是制粉系统断煤监测装置的电气原理方框图；

图2是图1方框图的具体电路图。

参见图1，该监测装置由电源1、微波发射器2、微波接收器3、有源滤波器4、直流放大器5、电压比较器6、延时器7、驱动器8和音响报警器9、闪光报警及外控器10等组成。当输煤管道中有煤通过时，微波发射器2发出的信号绝大部分被煤流所吸收，微波接收器3输出的信号很微弱，虽然经过电压放大器5，其输出电压仍低于比较器6的定值电压，比较器输出一个低电平，延时器7、驱动器8不工作，无报警信号。一旦输煤管道断煤时，微波接收器输出的信号大大加强，经电压放大后，其输出值比电压比较器的定值电压高，比较器输出一高电平，延时器开始计时，达到延迟时间，驱动器8接通报警电路。

以下结合图2介绍各框图采用的具体电路。电源1包括三组电源，其中指示灯用电源11将交流5V电压整流滤波后接入一发光二极管12。芯片用电源14采用三端固定输出的正稳压器W7805，输出5V电压直接供各芯片使用。微波发射器电源15通过三端可调集成稳压器W117与发射器2相连。调整电位器W4可改变输出电压。

微波发射器2连续发射波长3CM的微波，射向对应微波接收器3的天线。天线出口用波阻小的陶瓷密封，防止煤灰等进入天线内部。微波发射器旁装有冷却风扇21。

有源滤波器4只让一定频率的检测信号通过，图中采用二阶低通滤波器41，由运算放大器和RC网络构成。将输入信号和反馈信号通过由R1、R2和C1、C2构成的RC网络送到放大器的同相输入端。而在放大器的反相输入端与输出端之间接入由R1、R2和R3、R4构成的分压器。整个电路的滤波特性由不同RC网络决定。

直流放大器5采用双运算放大器51及电阻R8、R9电位器W1构成直流电压放大器。放大后的电压与输入电压同相。

电压比较器6可用集成比较器F311或运算放大器组成。由直流放大器输出的被比较电压由同相端输入，定值电压由反相端输入，定值电压可根据需要通过电位器W2设定。当模拟量电压大于定值电压时，输出高电位，反之则输出低电位。

延时器7由多谐振荡器和十进计数器等组成。图中时基电路NE555外接R15、R16和C5便可构成一个多谐振荡器。将内部两个触发器的2、6脚连在一起，接至外部RC电路中，便可使NE555产生时钟信号，送入十进计数器GD4017的14脚，只要15脚处于低电平，计算器便计数，十个输出端分别向外输出信号。13脚为时钟禁止。延时器7是实现本发明的一个关键。