[發(fā)明專利]發(fā)電廠煤粉分相燃燒濃度在線測量裝置及控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010157148.8
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101832577A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡紅利;高享想;張曉鵬;趙欣新;惠世恩
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23N1/00
• 分類號: F23N1/00;G01N27/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種清潔燃燒測量領(lǐng)域，特別涉及一種適用于火力發(fā)電廠鍋爐輸粉系統(tǒng)煤粉分相燃燒的濃度在線測量裝置及控制方法。

背景技術(shù)

目前我國大部分電力能源是依靠燃煤發(fā)電，是由火力發(fā)電站提供的。煤炭能源是有限能源，而且是污染性能源，所以合理優(yōu)化電站鍋爐輸粉系統(tǒng)煤粉和空氣量的配比，實現(xiàn)分相(濃相和淡相)燃燒，改善燃燒工況，提高熱效率、降低NO_X生成，確保低負荷穩(wěn)燃是十分重要的。因此，研究與開發(fā)分相燃燒煤粉濃度在線測量及控制系統(tǒng)，實現(xiàn)燃煤鍋爐中分相的煤粉濃度在線測量和實時控制及調(diào)整，促進濃淡兩相燃燒技術(shù)的研究與推廣，對于節(jié)能減排戰(zhàn)略具有重大而深遠的意義。

現(xiàn)有的濃淡燃燒器是在傳統(tǒng)發(fā)電廠鍋爐圓筒型輸粉系統(tǒng)基礎(chǔ)上的改進，為方形管道的輸粉系統(tǒng)，由煤粉管道、煤粉濃淡相分離器組成，通過事先調(diào)節(jié)好分離器擋板的偏轉(zhuǎn)角度，來控制方形管道中煤粉的濃淡，實現(xiàn)濃淡分相燃燒，改善燃燒工況，提高熱效率。但是該方形管道輸粉系統(tǒng)中分離板的偏轉(zhuǎn)角度是靠工人的經(jīng)驗判斷的，沒有定量性的可操作技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的濃淡相燃燒器技術(shù)，考慮到分離板的偏轉(zhuǎn)是依靠簡單的經(jīng)驗進行判斷，以及分離板的偏轉(zhuǎn)角度并不能實現(xiàn)實時控制等缺點。從而提出一種煤粉濃淡相濃度實時監(jiān)測裝置及控制方法。

為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：一種發(fā)電廠煤粉分相燃燒濃度在線測量裝置，包括設(shè)置在矩形管道中的濃淡分離器，其特征在于，所述矩形管道根據(jù)煤粉流動方向分為煤粉分離段和煤粉測量段，濃淡分離器橫向設(shè)置在分離段，煤粉測量段設(shè)有縱向隔板將測量段分為淡相和濃相兩個過道，每個過道兩側(cè)壁各設(shè)有一對帶金屬電極的壁面?zhèn)鞲衅鳎繉鞲衅鞯慕饘匐姌O所感應(yīng)到的電容信號連接至一個單片機，該單片機連接一個控制器輸出控制信號到所述濃淡分離器。

上述方案中，所述的壁面?zhèn)鞲衅靼ㄒ粋€陶瓷片，其相對過道的一面上覆有金屬電極。所述陶瓷片由氧化鋁材料制成，所述金屬電極是采用鉬錳金屬化工藝將鉬錳粉燒結(jié)在陶瓷基體上再鍍一層鎳所形成。

所述濃淡分離器包括的三個橫向等間隔分布在分離段的分離板，每個分離板設(shè)有通過矩形管道底部的轉(zhuǎn)軸連接一個電機，該電機受控制器控制可驅(qū)動該分離板原位偏轉(zhuǎn)60度。

利用上述分相燃燒濃度在線測量裝置實現(xiàn)煤粉分相燃燒濃度的控制方法，包括下述步驟：通過安裝在淡相和濃相兩個過道的一對壁面?zhèn)鞲衅鳎謩e采集所述過道壁面?zhèn)鞲衅鹘饘匐姌O間的電容量輸入到單片機，該電容量反應(yīng)了流經(jīng)濃、淡相過道的煤粉燃燒的濃度參數(shù)；單片機把采集到反應(yīng)濃、淡相過道的煤粉燃燒濃度參數(shù)的信號進行數(shù)據(jù)處理，并與預(yù)先設(shè)定的標準濃度參數(shù)進行比較或計算，然后輸出控制參數(shù)到控制器，最后由控制器輸出執(zhí)行信號送入濃淡分離器，濃淡分離器改變濃、淡相過道的煤粉燃燒的濃度，從而實現(xiàn)對煤粉管道濃淡相的實時準確的控制。

本發(fā)明優(yōu)點是，通過采集方形輸粉管道中電極的電容信號對濃淡煤粉濃度進行實時監(jiān)測，并經(jīng)單片機數(shù)據(jù)處理及控制器，對分離板的偏轉(zhuǎn)角度進行實時控制，從而可以實現(xiàn)改善燃燒工況，提高熱效率的目的，達到煤粉燃燒的最優(yōu)化目標。

附圖說明

圖1為本發(fā)明煤粉分相燃燒濃度在線測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的壁面?zhèn)鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1裝置的測量及控制原理圖。

圖1至圖3中：1、矩形管道；2、分離板；3、壁面?zhèn)鞲衅鳎?、縱向隔板；5、淡相過道；6、濃相過道；7、金屬電極；8、安裝孔；9、陶瓷片。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1、圖3所示，一種發(fā)電廠煤粉分相燃燒濃度在線測量裝置，包括設(shè)置在矩形管道1中的濃淡分離器，矩形管道根據(jù)煤粉流動方向分為煤粉分離段A和煤粉測量段B。濃淡分離器由三個橫向等間隔分布在分離段的分離板2組成，每個分離板設(shè)有通過矩形管道底部的轉(zhuǎn)軸連接一個電機(圖中未畫出)，該電機受控制器控制可驅(qū)動該分離板2原位偏轉(zhuǎn)60度。

煤粉測量段B設(shè)有縱向隔板4將測量段分為淡相和濃相兩個過道5、6，每個過道兩側(cè)壁各設(shè)有一對帶金屬電極7的壁面?zhèn)鞲衅?，每對傳感器的金屬電極7所感應(yīng)到的電容信號連接至一個單片機，其中淡相過道傳感器感應(yīng)的電容信號為C1；濃相過道傳感器感應(yīng)的電容信號為C2。單片機連接一個控制器輸出控制信號到與三個分離板2矩形管道底部的轉(zhuǎn)軸連接的三個電機上。