專利名稱：管道煤粉在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于火力發(fā)電廠燃煤鍋爐中輸煤管道內(nèi)煤粉在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
在火力發(fā)電廠中使用的大型煤粉鍋爐，都配備制粉系統(tǒng)，從磨煤機出來的煤粉通過運載空氣攜帶經(jīng)煤粉管道進(jìn)入爐膛燃燒，同時煤粉在鍋爐中燃燒所需的燃燒空氣也被送入鍋爐。因而各煤粉管道之間煤粉濃度的不均勻性對鍋爐的燃燒有很大影響。若各個燃燒器中的煤粉濃度相差太大，則燃燒不能很好組織，會引起火焰偏斜，結(jié)焦，燃燒不穩(wěn)等。而煤粉粒度過大或過細(xì)則會造成機械不完全燃燒，損失增大、鍋爐效率下降、磨煤機能耗增加等。煤粉濃度不均勻或粒度大小不合適還會造成煤粉管道堵塞，嚴(yán)重時電廠將被迫停機或減負(fù)荷來消除堵塞，從而給電廠造成重大損失，影響安全運行。當(dāng)前電廠的煤粉粒度測量基本上是采用取樣法，用等速取樣管從煤粉管道中取出煤粉樣品后在實驗室用篩分法等得到煤粉的粒度。這種測量方法耗時長，實際上不能實時控制磨煤機及煤粉分離裝置的運行狀態(tài)，以獲得最佳煤粉粒度以利于燃燒。至于煤粉濃度的測量大都是從給煤機的總給煤量和各管道的總風(fēng)量來推算。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為克服已有技術(shù)的不足，提出了一種管道煤粉在線監(jiān)測裝置，能夠利用一個裝置同時連續(xù)自動的監(jiān)測煤粉粒度、濃度、流速和流量，實現(xiàn)對煤粉管道中煤粉運行狀況進(jìn)行在線監(jiān)測。
本實用新型是基于通過煤粉氣流的透射光強的隨機脈動程度是由煤粉氣流中的煤粉顆粒數(shù)目和粒徑變化造成的，即它包含了煤粉顆粒的粒度和濃度信息這樣的原理。通過檢測透射光強的隨機脈動程度信息經(jīng)計算機處理分析即可得到煤粉顆粒粒度和濃度等參數(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案為它包括計算機、光學(xué)測試探針，探針為細(xì)長桿狀，前部有一小的測量區(qū)，測量區(qū)兩側(cè)每側(cè)均開有兩個小孔，測量區(qū)一側(cè)置有光電發(fā)射器，另一側(cè)置有光電接收器，光電接收器的輸出和計算機連接，光電發(fā)射器的光源發(fā)出的光束通過小孔射入測量區(qū)，光束穿過測量區(qū)進(jìn)入另一端小孔被光電接收器接收，檢測出與煤粉氣流中煤粉顆粒的粒度和濃度有關(guān)的透射光強脈動信號，光學(xué)測試探針和一氣源相連接，壓縮空氣用于冷卻和保護光纖、透鏡及防止小孔被煤粉堵塞。
用本監(jiān)測裝置可以測出管道內(nèi)煤粉的粒度、濃度、流速，以及煤粉在管內(nèi)沿徑向的分布情況，對煤粉管的運行狀況進(jìn)行診斷。該裝置測量時對機組運行無任何影響，也不需對磨煤機進(jìn)行任何操作。只要把探針插入煤粉管內(nèi)讓煤粉流過測量區(qū)即可開始進(jìn)行測量。測量結(jié)果以曲線和數(shù)據(jù)的形式直接顯示在計算機屏幕上，同時保存在硬盤上供以后分析使用。


圖1為本實用新型第一個實施例總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為光學(xué)測量部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為光學(xué)測量探針頭部測量區(qū)處的截面圖。
具體實施方式
實施例1本實施例的管道煤粉在線監(jiān)測裝置如圖1所示，主要是由探針1、儀器箱2、計算機3、氣源4組成，圖2所示的光學(xué)測量部件包括光電發(fā)射器和光電接收器，光電發(fā)射器由光源5、耦合透鏡6、光纖7、準(zhǔn)直透鏡8組成、光電接收器包括光敏探測元件9和放大器10組成，其中光源5、耦合透鏡6、光敏探測元件9和放大器10安裝在圖1所示的儀器箱2內(nèi)，光源5所發(fā)出的光經(jīng)過耦合透鏡6后，經(jīng)光纖7傳輸?shù)教结橆^部，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡8準(zhǔn)直后通過測量區(qū)12一側(cè)如圖4所示的兩個小孔11射入測量區(qū)12內(nèi)的煤粉氣流中，光束穿過測量區(qū)12內(nèi)另一側(cè)小孔13經(jīng)光纖7傳輸至光電探測元件9出并被光敏探測元件9接收，經(jīng)放大器10放大后送入計算機3中進(jìn)行處理計算，用于冷卻和保護光纖或透鏡及防止小孔被煤粉堵塞的壓縮空氣由氣源經(jīng)管路連接到探針進(jìn)氣管上，在探針內(nèi)通過小孔11和13流入測量區(qū)，測量時將探針插入煤粉管道中接通保護氣源即可開始測量。
實施例2它將光學(xué)測量部件安裝在探針頭部測量區(qū)的兩端，如圖3所示，光電發(fā)射器是由光源5、準(zhǔn)直透鏡8組成，光電接收器它包括光敏探測元件9和放大器10，光源5所發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡8準(zhǔn)直后的光束通過測量區(qū)12一側(cè)如圖4所示的兩個小孔11射入測量區(qū)12內(nèi)的煤粉氣流中，光束穿過測量區(qū)12另一側(cè)小孔13至光敏探測元件9并被光敏探測器9接收，經(jīng)放大器10放大后通過傳輸線14送入計算機3中進(jìn)行處理計算，用于冷卻和保護光纖或透鏡及防止小孔被煤粉堵塞的壓縮空氣也通過小孔11和13流入測量區(qū)，測量時將探針插入煤粉管道中接通保護氣源將保護氣體通過管路15送入探針頭部即可開始測量。
權(quán)利要求1.一種管道煤粉在線監(jiān)測裝置，其特征在于，它包括計算機(3)、光學(xué)測試探針(1)，探針為細(xì)長桿狀，前部有一小的測量區(qū)(12)，測量區(qū)兩側(cè)每側(cè)均開有兩個小孔(11、13)，測量區(qū)一側(cè)置有光電發(fā)射器，另一側(cè)置有光電接收器，光電接收器的輸出和計算機連接，光電發(fā)射器的光源發(fā)出的光束通過小孔射入測量區(qū)，光束穿過測量區(qū)進(jìn)入另一端小孔被光電接收器接收，檢測出與煤粉氣流中煤粉顆粒的粒度和濃度有關(guān)的透射光強脈動信號，光學(xué)測試探針和一氣源相連接，壓縮空氣用于冷卻和保護光纖、透鏡及防止小孔被煤粉堵塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道煤粉在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的光電發(fā)射器由光源(5)、耦合透鏡(6)、光纖(7)、準(zhǔn)直透鏡(8)組成，所述的光電接收器它包括光纖(7)、光敏探測元件(9)和放大器(10)，光源(5)所發(fā)出的光經(jīng)過耦合透鏡(6)后，經(jīng)光纖(7)傳輸?shù)教结橆^部，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡(8)準(zhǔn)直后通過測量區(qū)(12)一側(cè)小孔(11)射入測量區(qū)(12)內(nèi)的煤粉氣流中，光束穿過測量區(qū)(12)另一側(cè)小孔(13)經(jīng)光纖(7)傳輸至光電探測元件(9)并被光敏探測元件(9)接收，經(jīng)放大器(10)放大后送入計算機(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道煤粉在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的光電發(fā)射器還可由光源(5)、準(zhǔn)直透鏡(8)組成，光電接收器它包括光敏探測元件(9)和放大器(10)，光源(5)所發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡(8)準(zhǔn)直后通過測量區(qū)(12)一側(cè)小孔(11)射入測量區(qū)(12)內(nèi)的煤粉氣流中，光束穿過測量區(qū)(12)另一側(cè)小孔(13)至光敏探測元件(9)出并被光敏探測器(9)接收，經(jīng)放大器(10)放大后通過傳輸線(14)送入計算機(3)。
專利摘要本實用新型涉及一種管道煤粉在線監(jiān)測裝置,它包括計算機、探針,探針為細(xì)長桿狀,前部有一小測量區(qū),其兩側(cè)每側(cè)均開有小孔,一側(cè)置有光電發(fā)射器,另一側(cè)置有光電接收器,光電接收器和計算機連接,檢測出與煤粉氣流中煤粉顆粒的粒度和濃度有關(guān)的透射光強脈動信號,探針和氣源連接,裝置可監(jiān)測煤粉氣流中煤粉顆粒的粒皮、濃度,對煤粉管的運行狀況進(jìn)行診斷,測量時對機組運行無任何影響,測量結(jié)果以曲線和數(shù)據(jù)的形式顯示并可保存在硬盤上供分析使用。
文檔編號G01N35/00GK2504639SQ0125419
公開日2002年8月7日 申請日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者蔡小舒, 歐陽新 申請人:上海理工大學(xué)