本發(fā)明涉及熱能與動力工程領域，特別涉及一種用熱平衡法控制脫硫用石灰粉的裝置及方法。

背景技術：

目前，電廠普遍采用石灰粉干式脫硫法對煤粉進行脫硫，通過風機輸出的風作為媒介來將石灰粉均勻的與通入爐膛的煤粉進行混合脫硫。在電廠的運行過程中，可根據實際的生產需求量來隨時調節(jié)鍋爐的負荷，也就是調節(jié)給煤機的給粉量。當給煤粉量發(fā)生變化時，需根據石灰粉-煤粉脫硫比例關系來及時調整石灰粉的量?，F(xiàn)有技術中，該石灰粉量的調節(jié)過程普遍采用的是反饋控制，則必需檢測石灰粉的給入量；由于反饋過程中必然有一段延遲時間，在此延遲時間中石灰粉的實際計入量的變化過程十分復雜，因此難以準確檢測出。若過量通入石灰粉則容易造成鈣硫比高，且降低了脫硫效率，提高了脫硫成本高。若過少的通入石灰粉則容易造成脫硫不完全，會造成電廠鍋爐的二氧化硫排放超標。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術，提出一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量方法及裝置，能夠準確的測量出用于通入爐膛對煤粉進行脫硫的石灰粉的量。

技術方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量方法，包括如下步驟：

步驟1)，對用于運輸石灰粉的氣體進行加熱到溫度t₁，并通過流量計測量后計算得到單位時間的氣體質量M₁；

步驟2)，加熱后的氣體與石灰粉料倉輸出的溫度為t₂的石灰粉混合，并通過石英管輸送后與煤粉進行脫硫反應；

步驟3)，當在所述石英管內的氣體和石灰粉混合達到熱平衡后，檢測混合物的溫度為t₃；

步驟4)，根據如下熱力學平衡公式計算得到單位時間的石灰粉質量M₂：

其中，c₁為氣體的比熱容，c₂為石灰粉的比熱容。

進一步的，所述步驟3)中，在所述石英管上沿石英管長度方向間隔插入若干個溫度計，當某個溫度計測量值穩(wěn)定時，該溫度計的測量值作為t₃。

進一步的，所述相鄰溫度計之間的間距設置為8～12cm。

進一步的，所述步驟1)中，所述t₁的范圍為260～300℃。

一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量方法的裝置，包括羅茨風機、轉子流量計、電加熱器、三通接頭、卸料器以及石英管；所述羅茨風機與轉子流量計入口處相連，轉子流量計出口通過電加熱器連接三通接頭的第一端口，卸料器的底部出口與三通接頭的第二端口連接，三通接頭的第三端口連接石英管；所述石英管上設有溫度測量裝置。

進一步的，所述石英管上沿管體長度方向間隔設有若干個開孔，每個開孔內插有熱電偶溫度計。

進一步的，所述開孔數量為4個，每個開孔之間的距離為8～12cm。

有益效果：本發(fā)明提供的一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量方法及裝置，利用熱平衡法準確的測量出用于通入爐膛對煤粉進行脫硫的石灰粉的量，從而為石灰粉量的實時控制提供基礎。

選取石英管作為石灰粉輸送管道，透明的石英管有利于直觀的判斷出混合物達到熱平衡。由于石灰粉和氣體混合到未達熱平衡前，石英管上的相應位置的溫度計測量值測量值會實時變化，故當某一溫度計的測量值穩(wěn)定時即為到達熱平衡的混合物溫度，相較于通過石英管直接觀察，提高了t₃溫度的檢測準確性。實驗室證明，將t₁溫度設置為260～300℃，能夠在相對較短時間內使得氣體和石灰粉到達熱平衡，有利于減小石英管的長度和最終通過熱平衡計算得到石灰粉的實際質量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結構圖；

圖2為熱平衡法原理圖；

圖3為石英管和溫度測量裝置結構圖；

圖4為本方法的實驗裝置結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

如圖1圖3所示為一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量裝置，包括：支架1、羅茨風機2、90度彎頭3、轉子流量計4、電加熱器5、三通接頭6、卸料器7和石英管8；

羅茨風機2設置在整個裝置的最底部，羅茨風機2通過90度彎頭3與轉子流量計4入口處相連，轉子流量計4垂直于水平面，轉子流量計4出口處通過90度彎頭3與電加熱器5一端相連，電加熱器5另一端通過三通接頭6與卸料器7和石英管8的一端相連，卸料器7設置在整個裝置的最頂部，石英管8與電加熱器5水平設置在支架1上；

石英管上沿管體長度方向間隔設有若干個開孔，開孔為微孔，每個開孔內插有并固定在開孔上的熱電偶溫度計。

一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量方法的裝置，所述開孔數量為4個，每個開孔之間的距離為8～12cm，設置4個溫度計，即可實現(xiàn)對混合物溫度測量的功能，不會因為溫度計數量少，測得不穩(wěn)定時候的混合物溫度，也不會因為溫度計數量太多，浪費成本。

支架1的材料為工業(yè)鋁合金材料，體積小，硬度大，能夠牢固支撐卸料器，電加熱器等懸空部分。

卸料器7的上端密封，不會導致羅茨風機產生的風從卸料器中漏出，從而影響測量的穩(wěn)定性。

溫度測量裝置9包括熱電偶溫度計。熱電偶溫度計裝配簡單，更換方便，測量精度高，測量范圍大，熱相應時間快，耐高溫，使用壽命長。

如圖1和圖2所示一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量方法，包括如下步驟：

步驟1)，對用于運輸石灰粉的氣體進行加熱到溫度t₁，通常情況下，用電加熱器將氣體加熱到260～300℃，該溫度有利于減小石英管的長度和最終通過熱平衡計算得到石灰粉的實際質量。并通過流量計測量后計算得到單位時間的氣體質量M₁；

步驟2)，加熱后的氣體與石灰粉料倉輸出的溫度為t₂的石灰粉混合，通常情況下，石灰粉的溫度約為40～80℃，混合后通過石英管輸送后與煤粉進行脫硫反應；

步驟3)，當在石英管內的氣體和石灰粉混合達到熱平衡后，檢測混合物的溫度為t₃；其中，t₃為當某個溫度計測量值穩(wěn)定時該溫度計的測量值；

步驟4)，根據如下熱力學平衡公式計算得到單位時間的石灰粉質量M₂：

其中，c₁為氣體的比熱容，c₂為石灰粉的比熱容。

通常情形下，卸料器7中的石灰粉混合前的溫度t₁為40至80℃。優(yōu)選的電加熱器5的預設溫度t₃為280℃，該溫度有利于減小石英管的長度和最終通過熱平衡計算得到石灰粉的實際質量。如圖3中，被測煤粉在A處與輸送氣體混合，由于進入了3號爐的輸送氣體的溫度與煤粉溫度不同，二者混合后發(fā)生熱量交換，當混合兩相流達到B處時，熱交換已經完成，二者溫度平衡達到熱平衡煤粉所吸收的熱量等于輸送氣體所放出的熱量即：M₁c₁(t₁-t₃)＝M₂c₂(t₃-t₂)。

圖4為本發(fā)明提供的一種適用于電廠石灰粉干式脫硫法的石灰粉流量測量方法及裝置的實驗裝置。實驗檢測中，只需要將石英管連接到爐膛的一端連接到沉降室9和布袋除塵器10，將沉降室與布袋除塵器中的石灰粉質量與計算的石灰粉的質量進行對比，即可檢驗通過所述方法計算出的石灰粉質量的準確性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。