电站锅炉烟道非接触式微波在线测碳装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于监测电站锅炉的飞灰含碳量变化的装置。它是由微波发射器、微波接收器和信号处理电路组成，其中信号处理电路由多路信号调理电路和单片机系统构成，微波发射器的发射喇叭和微波接收器的接收喇叭对称设置在锅炉烟道管的两侧外壁上，微波接收器的输出接信号调理电路，由集控室送来的烟气浓度信号接另一信号调理电路，各信号调理电路的输出接单片机系统的模拟信号输入端，单片机系统的输出接集控室的显示报警器。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于监测电站锅炉的飞灰含碳量变化的装置。锅炉飞灰含碳量是衡量火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标，传统采用的化学灼烧失重法是一种离线方法，需要经过取样、分析等环节，不能及时反映锅炉燃烧工况。微波测碳法是目前公认的一种能够实现在线监测飞灰含碳量变化的办法，但现有的测碳装置是基于采样测量，其微波传感器是装在灰路垂直管路中的某一高度，烟道中的灰由采样器经过灰路连续流至该垂直管路中，当灰堆积到一定高度时，进行测量，因此测量数据有一定的延时和时间间隔，而且由于其采样器尺寸有限，对于整个烟道来说，其代表性较差，由此也带来了测量误差较大的缺点，更为严重的是，其灰路经常出现堵管现象，产生误信号，造成不能准确测量及测量的不连续性和运行维护工作量大等问题。本技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种可靠性高，测量准确稳定的电站锅炉烟道非接触式微波在线测碳装置。本技术的技术解决方案它由微波发射器、微波接收器和信号处理电路组成，其中信号处理电路由多路信号调理电路和单片机系统构成，微波发射器的发射喇叭和微波接收器的接收喇叭对称设置在锅炉烟道管的两侧外壁上，微波接收器的输出接信号调理电路，由集控室送来的烟气浓度信号接另一信号调理电路，各信号调理电路的输出接单片机系统的模拟信号输入端，单片机系统的输出接集控室的显示报警器。本技术采用在除尘器前的电站锅炉水平烟道两侧外部安装微波发射、接收装置，将整个烟道作为样品截面，其实时在线测量值，代表了当前烟道内的含碳量，由于采用非接触式测量方式，不仅运行时维护量小，可靠性高，而且测量准确、稳定，为锅炉的经济安全运行，提供了重要的依据。本技术结构简单，成本纸，使用方便，能够快速、准确、实时在线监测飞灰含碳量，以便及时指导、调整锅炉优化燃烧，提高锅炉的燃烧效率。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是本技术信号处理电路中的信号调理电路和测温单元的电原理图；图3是本技术信号处理电路中中央处理单元、程序存储单元、数据存储单元电原理图；图4是本技术信号处理电路中数模转换单元电原理图5是本技术信号处理电路中开关量输出单元电原理图；图6是本技术信号处理电路中键盘操作单元电原理图；图7是本技术信号处理电路中显示单元电原理图。如图1，本技术由微波发射器、微波接收器和信号处理电路组成，其中微波发射器由微波源(如介质稳频3厘米固态微波源，可采用南京8511研究所生产的型号为WZ-10的微波源)、波导管和微波发射喇叭组成，微波接收器由微波接收喇叭、波导管和微波检波器(可采用南京8511研究所生产的型号为WD-1的检波器)组成，微波发射喇叭和微波接收喇叭对称设置在锅炉烟道管的两侧外壁上，微波发射器和微波接收器可以是一对，也可是多对。本技术的信号处理电路由多路信号调理电路和单片机系统构成，单片机系统则由带有模数转换器的中央处理单元、程序存储单元、数据存储单元、数模转换单元、开关量输出单元、键盘操作单元和显示单元组成，微波接收器的检波器输出接信号调理电路，由集控室送来的烟气浓度信号接另一信号调理电路，集控室提供的浓度信号为电站锅炉中烟气浓度的实时信号，它由设置在集中控制室的烟气计算装置提供。各信号调理电路的输出接单片机系统的模拟信号输入端，单片机系统的输出接集控室的显示报警器。本技术还设有一测温单元，该测温单元的输出接信号处理电路中的单片机系统，用于对测量装置进行温度补偿。本技术信号处理电路中多路信号调理电路及测温单元如图2，各信号调理电路的线路结构均相同，均由低通滤波电路和调整放大电路组成，以第一路为例，运放U19，电阻R24、R25、R26、R27和电容CD1组成低通滤波器，运放U20组成调整放大电路，各调理电路的输入接微波接收器的检波器输出，有一路接来自集控室的浓度信号，各调理电路的输出接单片机系统中中央处理单元的输入。本技术的测温单元由温度传感器TEP(型号可为LM38Z)和运放U25构成。它的输出亦接中央处理单元。单片机系统的中央处理单元、程序存储单元和数据存储单元如图3，中央处理单元U1可采用型号为80C552集成块，它通过译码器U7(型号可为74LS138)与程序存储单元U3(型号可为2764)和数据存储单元U4(型号可为2864)相连。单片机系统的数模转换单元如图4，它由锁存器U8(型号可为74LS377)、U9、U10(型号可为74LS74)、数模转换器U12(型号可为AD7520)和信号变换电路组成，该信号变换电路由运放U26A、U26B、U27A、U27B、晶体管T9、T10组成，其中U26A为数模转换器U12的电流变电压电路，U26B为隔离电路，U27A为跟随器，U27B及T9、T10为电压变电流电路。数模转换单元送出处理后的信号至集控室显示器。单片机系统的开关量输出单元如图5，它由锁存器U14(型号可为74LS174)、驱动器U15(型号可为MC1413)和继电器组RLY组成，它送出报警信号至集控室。单片机系统的键盘操作单元如图6，它由键盘显示接口电路U5(型号可为8279)、八位驱动器U13(型号可为MC1413)、译码器U6(型号可为74LS154)和由晶体管T1-T7组成的显示驱动电路构成。单片机系统的显示单元如图7，它由数码管L1-L6构成。本技术工作时，微波发射器的微波源通过波导管由微波发射喇叭发出微波信号，该信号经过烟道内烟气吸收、衰减后，被微波接收器的微波接收喇叭接收亦通过波导管送入微波接收器的微波检波器，接收后的被烟气吸收的微波信号经信号处理电路中信号调理电路的滤波放大后送单片机系统的中央处理单元。为保证测量精度，可在烟道两侧外管壁上设置多对微波发射、接收器，本技术中设置了两对，它根据电站锅炉的烟道大小来定。同时，来自集控室的烟气浓度实时信号亦通过信号调理电路滤波、放大后送入中央处理单元，单片机系统在内部软件控制下对送来的微波信号和烟气浓度信号进行处理并由测温单元送来的温度信号进行补偿，就得到锅炉的实时烟气中的碳的含量，送至集控室的显示器显示，若含碳量超过上限设定值，则送出报警信号，至集控室的报警器，由工作人员采取相应措施。上述过程循环往复，就实现了锅炉烟气含碳量在线测量的操作。权利要求1.一种电站锅炉烟道非接触式微波在线测碳装置，其特征在于它由微波发射器、微波接收器和信号处理电路组成，其中信号处理电路由多路信号调理电路和单片机系统构成，微波发射器的发射喇叭和微波接收器的接收喇叭对称设置在电站锅炉烟道管的两侧外壁上，微波接收器的输出接信号调理电路，由集控室送来的烟气浓度信号接另一信号调理电路，各信号调理电路的输出接单片机系统的模拟信号输入端，单片机系统的输出接集控室的显示报警器。2.按权利要求1所述的电站锅炉烟道非接触式微波在线测碳装置，其特征在于装置内还设有一测温单元，该测温单元的输出接信号处理电路中的单片机系统。专利摘要本技术涉及一种用于监测电站锅炉的飞灰含碳量变化的装置。它是由微波发射器、微波接收器和信号处理电路组成,其中信号处理电路由多路信号调理电路和单片机系统构成,微波发射器的发射喇叭和微波接收器的接收喇叭对称设置在锅炉烟道管的两侧外壁上,微波接收器的输出接信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电站锅炉烟道非接触式微波在线测碳装置，其特征在于它由微波发射器、微波接收器和信号处理电路组成，其中信号处理电路由多路信号调理电路和单片机系统构成，微波发射器的发射喇叭和微波接收器的接收喇叭对称设置在电站锅炉烟道管的两侧外壁上，微波接收器的输出接信号调理电路，由集控室送来的烟气浓度信号接另一信号调理电路，各信号调理电路的输出接单片机系统的模拟信号输入端，单片机系统的输出接集控室的显示报警器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆厚平，
申请(专利权)人：南京大陆华能中电产业发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]