[發明專利]一種電廠燃煤粒徑分布在線檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202011616552.7
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112649332A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 杜官峰;何俊博;曹生現;王恭;張葉;白天洋
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

本發明涉及煤粉檢測技術領域，特別是涉及一種電廠燃煤粒徑分布在線檢測裝置及方法。該裝置包括一節用于從磨煤機經過的一次風管道到燃煤器的采樣管道，垂直于采樣管道設置一氣路部分管道，氣路部分管道外側套設有一分氣環道，分氣環道內部有若干氣簾孔，氣體通過氣簾孔進入氣路部分管道，分氣環道具有一進氣口，通過進氣口連接空氣壓縮機，進氣口上設置若干微小氣孔，所述氣路部分管道另一端接通光路部分管道，光路部分管道作為拍攝區，采用拍攝孔進行光學成像，所述拍攝區的一側設置相機和激光器，用以拍攝的相機用數據線連接至計算服務器。本發明不但實現煤粉粒徑的在線檢測，而且可根據煤粉顆粒信息實時調整磨煤機出力，在保證煤粉細度的同時降低磨煤機出力，減小電廠自身耗電量。

技術領域

本發明涉及煤粉檢測技術領域，特別是涉及一種電廠燃煤粒徑分布在線檢測裝置及方法。

背景技術

當前，我國的火電廠幾乎全都處于粗發放電狀態，這樣不僅無法實現精細化燃燒控制，而且會由于燃燒不充分而導致硫氧化物和氮氧化物的過量產生，引發經濟和環境的雙重負面影響。同時，這種粗放發電狀態會導致磨煤機等機械設備加速磨損，大大影響了火電廠在清潔能源時代的經濟效益和發展進程。為解決這一問題，實現智慧火電廠的發展目標，其中，最為首要的實現煤粉顆粒的在線檢測，研發在線顆粒檢測設備。

為了準確獲得一次風管道內煤粉的粒徑大小與分布情況，目前的普遍做法是對每一測點處的煤粉進行取樣，根據取樣的樣本來讀取煤粉的粒徑，但是這種方法不能實現在線監測，并且依賴于手動操作，使其具有操作時間長和操作過程繁雜等效率缺陷。

因此，如何快捷地檢測一次風管道內煤粉的粒徑是本領域技術人員亟待解決的問題。近年來隨著工業CCD和CMOS相機的發展，采用數字相機構成的圖像法顆粒粒度分析儀已得到廣泛應用，目前市面上已有成熟的圖像處理技術，然而現有軟硬件技術，對于分辨率高的圖像的實時采集則存在不足。能夠實現高分辨率采集的高速攝像機過于昂貴，因此，如何將顆粒正確地離散到相機拍攝范圍內，使離散的顆粒能夠具有整體代表性，并采用正確的方法對其拍攝并計算是一個難點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種電廠燃煤粒徑分布在線檢測裝置及方法，即時地反映一次風管道內測點處煤粉的粒徑大小和分布情況，，實現煤粉顆粒在線檢測的同時，了解管道內部煤粉的粒徑分布情況；根據已檢測出的顆粒粒徑情況實時調整磨煤機的功率，粒徑過大就加大磨煤機功率，粒徑過小就減小功率，在保證安全的前提下，盡可能提高燃燒效率。以此來解決檢測效率低和無法實現在線檢測的問題。

本發明是這樣實現的，

一種電廠燃煤粒徑分布在線檢測裝置，該裝置包括一節用于從磨煤機經過的一次風管道到燃煤器的采樣管道，垂直于采樣管道設置一氣路部分管道，氣路部分管道外側套設有一分氣環道，分氣環道內部有若干氣簾孔，氣體通過氣簾孔進入氣路部分管道，分氣環道具有一進氣口，通過進氣口連接空氣壓縮機，進氣口上設置若干微小氣孔，所述氣路部分管道另一端接通光路部分管道，光路部分管道作為拍攝區，采用拍攝孔進行光學成像，所述拍攝區的一側設置相機和激光器，用以拍攝的相機用數據線連接至計算服務器。

進一步地，采樣管道與氣路部分管道的連接處為采樣孔依次連接密封的氣路部分管道和光學部分管道，光路部分管道的拍攝區的一端為拍攝孔，采樣孔與拍攝孔所在平面平行。

進一步地，壓縮氣體從外界過濾后通過微小氣孔進入分氣環道，分氣環道將壓縮氣體均勻地輸入給氣簾孔，由于光路部分管道是封閉狀態，氣體通過氣簾孔經由氣路部分管道流入采樣管道，形成氣封。

進一步地，所述采樣管道與氣路部分管道連接處設置有氣粉球狀氣動閥。

進一步地，光路部分管道采用航空鋁材包裹，與氣路部分管道連接端設置光學石英玻璃。

進一步地，氣路部分管道上設置泄壓閥安置于氣路部分管道主管道上，并與壓力傳感器相連，并將壓力電信號發送到計算服務器上。