煤粉浓度在线监测

火力发电厂锅炉燃烧的稳定性、经济性与一次风进入炉膛的风速和煤粉浓度的大小及均匀性关系密切，煤粉浓度的高低以及各个煤粉燃烧器的风粉均匀性直接影响到炉内燃烧工况的稳定和锅炉的燃烧效率。无论对于四角布置切圆燃烧方式直流燃烧器，以及前后墙对冲布置的旋流燃烧器，煤粉浓度都与锅炉燃烧关系密切。由于一次风各煤粉管道煤粉分配不均匀，经常引起炉内结焦，局部过热，火焰偏离燃烧中心，烧毁煤粉管道，断粉断煤等诸多不安全情况。将煤粉浓度合理地控制在一定范围内，有利于锅炉和发电机组经济性运行，提高燃烧效率，降低发电成本。

燃煤锅炉煤粉浓度在线监测存在测量不准确等缺点。“一体式煤粉浓度在线监测装置”采用静电荷测量原理，将煤粉浓度传感器与信号转换模块合成于一体，具有反应速度快、灵敏度高、耐磨损、寿命长等特点，避免了信号传输过程中的干扰和衰减，使得系统简单，安装方便，测量准确。

该系统适用锅炉各类燃烧系统，例如中储式热风、乏气送粉系统、直吹式中速磨系统以及直流式、旋流式燃烧器，为锅炉运行提供重要参数。

【性能优势】

静电法直接测量煤粉浓度，数据准确；传感器采用特殊材料与工艺制造，耐磨损，耐高温，寿命长；探头与信号变送模块一体式设计，抗干扰，无衰减，便于信号远距离传输；信号转换模块采用全数字电路，性能稳定，误差小，线性好；模拟量与现场总线两种输出方式；系统结构紧凑，便于安装简单，免维护。

【技术特点】

煤粉浓度在线监测系统基于电荷感应检测原理，用于电站锅炉一次风（三次风）煤粉浓度实时在线连续测量，也可用于其它工业气固两相流动中固相浓度的测量。

煤粉浓度监测装置实时测量锅炉一次风管路中煤粉运行情况，使运行人员及时了解各管道内煤粉的均匀程度等过粉情况以及相关的给煤、磨煤等设备的运行情况。

静电荷法测量煤粉浓度具有耐高温、高湿和抗电磁干扰能力强等特点。实验结果证明：静电传感器电极上产生的感应电荷与煤粉浓度线性相关，静电荷法用于电站锅炉煤粉浓度测量方法可行可靠。

该传感器内置的信号转换模块，采用全数字电子电路，具有放大倍数高、性能稳定、功能强大、抗干扰等特点，内设LED数字显示，增益倍数可以设置。该模块由DC 24V供电，输出DC 4－20mA模拟信号和RS232/485。

【测量原理】

煤粉浓度在线监测系统采用静电荷原理，将特制的煤粉浓度感应传感器探头安装在一次风管混合器后煤粉管道上，直接与煤粉摩擦接触，收集煤粉粒子所产生的静电荷。

在气力输送过程中，煤粉粒子带有一定量的静电荷，形成静电场。当带电煤粉粒子通过金属感应探头时，处于静电场中的探头表面产生等量感应电荷，大量带电煤粉流过探头时，在探头上形成感应电流，感应电流的大小与流经探头的煤粉质量、流量有关，将感应电流作为测量信号，对该信号进行处理和分析，就可以得到煤粉的浓度信号。传感器带电荷的多少与管内煤粉浓度成正比函数关系，粉管内煤粉浓度越高，传感器带电荷越多；反之亦然。

该装置经静电信号采集、前置滤波、运算放大、数模转换、隔离输出等过程，信号可以4－20mA模拟信号和RS232/485输出，引至DCS系统。依照相关计算公式和标定系数进行数据处理、功能组态与数值显示。在DCS监控界面直观、真实地反映出一次风管中的煤粉浓度数值，动态显示测量参数，迅速反映各粉管煤粉流动情况，及时判断制粉或给粉系统工作状况。