用于锅炉的风粉在线监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于锅炉的风粉在线监测系统，该监测系统包括风粉在线监测子系统与反吹扫子系统。风粉在线监测子系统由测量装置、控制显示装置构成，对一次风速、二次风速、三次风速、煤粉浓度进行在线监测，并进行堵管与断粉报警。测量装置由测量一次、二次、三次风管风速的均速流量传感器和对应的微差压变送器，测量一次风温度、煤粉温度、风粉混合物温度的3个温度传感器组成。测量信号通过电缆传送到控制显示装置经过运算后的结果进行在线显示与报警。反吹扫子系统利用控制装置对传感器一次件和引压管路进行反吹扫。本实用新型具有高精度、易安装、易维护、防堵塞的优点。
【专利说明】用于锅炉的风粉在线监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锅炉的风粉在线监测系统，具体为一种锅炉一次、二次、三次风风粉在线监测系统。
【背景技术】
[0002]电厂锅炉燃烧过程中的每个一、二、三次风管的风速和风量，各个燃烧器的煤粉流量以及风与煤粉之间的比例，直接影响着锅炉的燃烧工况和锅炉的燃烧效率。特别是一次风为风粉混合物，如果某个燃烧器的煤粉流量和风量不均或者风和煤粉之间的比例偏离正常范围，将导致不完全燃烧，锅炉效率降低，并且可能产生飞灰可燃物高，炉膛内部结焦，燃烧器烧坏及燃烧不稳定等问题。如果一次风速与煤粉浓度控制不当，很容易造成锅炉一次风管道的堵管或自燃，情况严重的可能引起燃烧器及一次风管烧损或锅炉灭火。所以，调整好各个燃烧器的风量和煤粉浓度及其之间的合理配比，不仅有利于达到炉内最佳的燃烧工况，而且能够保证炉膛内部燃烧动力场的平衡和稳定，控制好着火点和火焰中心位置，避免局部结焦和管屏局部过热等现象，进而提高锅炉的运行效率和可靠性，降低锅炉的运行和维修费用。
[0003]过去，锅炉调整一、二、三次风风速和风量的依据大都是采用传统静压表测量各个风管的静压值，用静压来间接反映风管道的工况。但是这种方法存在的问题是:①风管的静压与管内风速之间没有确定的关系，无法准确反映各个风管的风速和状况；②大多数情况下，风管风量的大小与其静压的高低不成比例，根据测量的静压无法得到准确的风量；③各风管阻力不同，很难根据静压值将各燃烧器的风煤参数调整合适；④静压值无法反映风管是否堵塞。运行人员不能准确、快速地调整风粉配比，导致电厂负荷不能及时跟踪电网分配负荷，造成经济损失以及人力资源的浪费。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是向锅炉运行人员提供准确、定量的一、二、三次风管的风速、风量和一次风管的煤粉浓度值。
[0005]本实用新型是采用如下技术方案实现的:
[0006]一种用于锅炉的风粉在线监测系统，包括分别安装在锅炉每个一、二、三次风管上的差压式均速流量传感器，所述每个差压式均速流量传感器的动压测量管和静压测量管分别通过引压管与I个微差压变送器连接，所述微差压变送器的输出通过电缆传输至控制显示装置，由控制显示装置进行计算和逻辑运算得到风速、煤粉浓度、堵管报警、断粉报警等信号；还包括分别测量一次风温度、煤粉温度、风粉混合物温度的3个温度传感器，所述每个温度传感器经补偿导线将测得的温度信号传输至控制显示装置。
[0007]所述差压式均速流量传感器，包括中空、且具有内螺纹的管座，所述管座的一端面形成与被测流体管的外表面相适配的接合面；所述管座内安装有与其螺纹配合的堵头，所述堵头内轴向开有两个通孔，所述两个通孔内分别密封装配有动压测量管和静压测量管，所述动压测量管垂直伸入被测流体管内的一端密封、且伸入长度为大于被测流体管的半径，处于被测流体管内动压测量管的伸入段的迎风面上开有若干个动压取压孔；所述静压测量管伸入被测流体管内。上述结构特征已在专利号ZL201320445227.8内公开。
[0008]如图2所示，在中间储仓式制粉系统中，供给锅炉的煤粉由给粉机控制。在一次风管里与一次风混合后，在一次风的裹携下送到炉膛内燃烧。
[0009]根据流体力学和空气动力学理论及实践表明，流体的流速与其动静压之差或与其节流压差的平方根成正比。在一、二、三次风管上安装均速流量传感器，流体流过时在其前端产生动压信号，后端产生静压信号，取回这两个信号的差压，经过参数补偿和数学运算处理，可得一、二、三次风速和风量。在一次风管、煤粉仓、风粉混合后的一次风管段，分别安装温度测点，测量一次风温度、煤粉温度以及风粉混合物的温度。然后，根据流体的质量守恒和能量守恒方程，可计算出煤粉浓度。
[0010]工作时，差压式均速流量传感器垂直安装在一次风管上，如图1、2所示。差压式均速流量传感器采样的是管道内动压信号与静压信号的差压Λ P，通过引压管送入微差压变送器。微差压变送器将差压信号Λ P转换成4~20mA信号，通过电缆传送到控制显示装置。由温度传感器测得的温度信号一次风温度A、煤粉温度t2以及风粉混合物温度t3经补偿导线接入控制显示装置。控制显示装置根据两相流体质量和能量守恒原理计算出一次风管内的煤粉浓度，将结果输出到显示系统，可显示成表格、柱状图、曲线图等不同形式。这样锅炉运行人员可以随时获得准确、定量的一、二、三次风管的风速、风量和一次风管的煤粉浓度值，有利于调整好各个燃烧器的风量和煤粉浓度及其之间的合理配比，达到炉内最佳的燃烧工况，保证炉膛内部燃烧动力场的平衡和稳定，控制好着火点和火焰中心位置，避免局部结焦和管屏局部过热等现象，进而提高锅炉的运行效率和可靠性，降低锅炉的运行和维修费用。
[0011]风速V的计算公式如下:
【权利要求】
1.一种用于锅炉的风粉在线监测系统，其特征在于:包括分别安装在锅炉每个一、二、三次风管上的差压式均速流量传感器(I)，所述每个差压式均速流量传感器(I)的动压测量管和静压测量管分别通过弓I压管(2 )与微差压变送器(3 )连接，所述微差压变送器(3 )通过电缆将测得的差压信号传输至控制显示装置(4)； 还包括分别测量一次风温度、煤粉温度、风粉混合物温度的3个温度传感器(5)，所述每个温度传感器(5 )经补偿导线将测得的温度信号传输至控制显示装置(4 )。
2.根据权利要求1所述的用于锅炉的风粉在线监测系统，其特征在于:所述温度传感器(5)采用热电偶。
3.根据权利要求1或2所述的用于锅炉的风粉在线监测系统，其特征在于:所述每条引压管(2)上依次设有手动球阀(6)、电动三通阀(7)、电动截止阀(8);所述电动三通阀(7)连接有反吹扫管路，所述反吹扫管路上依次通过电动总阀(9)、压力开关(10)、过滤减压阀(11)连接吹扫气源；所述压力开关(10)由控制显示装置(4)控制。
【文档编号】G01D21/02GK203672406SQ201320738759
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】白建云, 王 琦, 张静, 印江, 侯鹏飞, 来长胜, 陈凤兰 申请人:山西大学