一种实现可控取灰量测碳的飞灰含碳量测量系统及其方法技术方案

本发明专利技术属于飞灰含碳量测量技术领域，尤其涉及一种实现可控取灰量测碳的飞灰含碳量测量系统及其方法，该系统包括：旋风分离器、顶部校准阀门、π型波导管、底部校准阀门和检测装置。旋风分离器一端与烟气管道连接，另一端与顶部校准阀门的一端连接，顶部校准阀门的另一端通过法兰与π型波导管的一端连接，底部校准阀门通过法兰与π型波导管的另一端连接，检测装置通过同轴电缆与π型波导管的连接。该系统具有结构简单，使用方便，通过顶端校准阀和底端校准阀能够准确控制取灰量及实现取样测量一体化，取灰量的准确控制通过校准阀的快速启闭特性及测量装置的某参数能实时检测灰量功能实现；取样测量一体化通过软件对阀门输送指令进行控制。令进行控制。令进行控制。

【技术实现步骤摘要】
一种实现可控取灰量测碳的飞灰含碳量测量系统及其方法


[0001]本专利技术属于飞灰含碳量测量
，尤其涉及一种实现可控取灰量测碳的飞灰含碳量测量系统及其方法。
技术背景
[0002]锅炉飞灰含碳量是衡量机组燃烧状态的重要指标，为了实时监测电厂锅炉燃烧情况，需要对锅炉飞灰含碳量进行检测。传统的检测方法，一般先将飞灰从炉膛中取出，再利用灼烧方法对飞含碳量进行检测，该技术属于离线检测方式。该方式虽然结果较为准确，但检测周期过长，不能实时指导调整锅炉风煤比优化燃烧。
[0003]现在国内测量飞灰含碳量的装置主要采用微波，而只有采用了实时取样、在线测量的微波测碳技术才能对燃烧调整进行在线指导。
[0004]但是，随电网负荷变化及调整风煤比的影响，锅炉烟道内飞灰浓度是随之变动且无法预测的。如果不克服飞灰浓度影响，仅简单地实时取样、在线检测是没有意义的。消除飞灰浓度影响的有效措施是在相同灰量的条件下进行在线检测。其中，等灰位测碳是最容易实现的一种技术。
[0005]而完成等灰位测碳的前提是，系统中必须有能快速启/闭检测通道的阀门装置和精确测量灰位的技术。通常情况下，控制流体通道启/闭的设备是阀门，如截止阀、针形阀、蝶阀和球阀等，驱动方式为电动和气动。碍于粉状流体易粘附、不成形等特点，只有球阀容易适应控制粉状流体通道的需要。但是普通球阀的以下问题影响了其在微波测碳系统中的使用：
[0006]1、电动球阀启/闭时间一般为30S，特殊规格为5S，时间太长。而延迟过大则不能保证检测灰位的精度要求。气动球阀的体积和重量过大，同样不适合在微波测碳系统上使用。
[0007]2、为满足测量灰位的要求，启/闭检测通道的装置应有反射电磁波的平面，而球阀阀芯呈球面，因而不能满足要求。
[0008]总之，现有阀门装置都不能满足微波等灰位测碳技术的要求。

技术实现思路

[0009]本专利技术公开了一种实现等灰位测碳的飞灰含碳量测量系统及其方法，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种实现等灰位测碳的飞灰含碳量测量系统，所述测量系统包括：
[0011]旋风分离器，用于将待测量的烟气进行分离，同时将分离后的飞灰平稳的导入到顶部校准阀门内；
[0012]顶部校准阀门，用于将待测量的飞灰快速导入到π型波导管内，并能精准控制进入所述π型波导管的飞灰的总量，并能够反射π型波导管内测量微波；
[0013]π型波导管，用于通过微波对飞灰中的灰位和含碳量的数值进行测量采集；
[0014]底部校准阀门，用于将完成测量后的飞灰快速导出，并能够反射π型波导管内测量微波；
[0015]检测装置，用于发出测量微波，并对接收到的测量后的微波进行分析计算，得到飞灰中含碳量；
[0016]其中，所述旋风分离器一端与烟气管道连接，另一端所述顶部校准阀门的一端连接，所述顶部校准阀门的另一端通过法兰与所述π型波导管的一端连接，所述底部校准阀门通过法兰与所述π型波导管的另一端连接；
[0017]所述检测装置通过所述同轴电缆与所述π型波导管的微波接口连接。
[0018]进一步，所述顶部校准阀门包括顶部上端盖、顶部下端盖、防尘罩、顶部气缸室、顶部气缸、顶部弹簧连轴器、顶部阀芯和吹扫孔；
[0019]其中，所述顶部上端盖上设有飞灰导入口，所述顶部下端盖上设有飞灰进口，所述顶部上端盖和顶部下端盖设置在所述气缸室的两端，并与所述顶部气缸室固接；
[0020]所述防尘罩设置在所述顶部下端盖的内部，所述顶部气缸通过设置在顶部下端盖和顶部气缸室连接处的顶部气缸固定架设置在所述顶部气缸室的内部，所述顶部气缸的输出端与所述顶部弹簧连轴器的底部连接；
[0021]所述顶部阀芯为圆盘型，其中一端为微波反射面，另一端与所述顶部弹簧连轴器的顶部固接；
[0022]所述顶部气缸室的侧上设有所述吹扫孔。
[0023]进一步，所述顶部阀芯的直径大于π型波导管内径，且小于顶部上端盖的导入口直径；
[0024]所述上端盖的侧壁至飞灰导入口之间的过渡面为角度不小于30度的斜面。
[0025]进一步，所述防尘罩呈水平放置的棱柱状。且棱柱的斜面角度不小于60度。
[0026]进一步，所述底部校准阀门包括底部上端盖、底部下端盖、防尘块、底部气缸室、底部气缸、底部弹簧连轴器和底部阀芯；
[0027]其中，所述底部上端盖上设有飞灰导出口，所述底部下端盖上设有飞灰排出口，所述底部上端盖和底部下端盖设置在所述气缸室的两端，并与所述底部气缸室固接；
[0028]所述底部气缸通过设置在底部下端盖和底部气缸室连接处的底部气缸固定架设置在所述底部气缸室的内部，所述防尘块设置在所述底部气缸外侧壁的2侧，并固定在所述底部气缸固定架上。
[0029]所述底部气缸的输出端与所述底部弹簧连轴器的底部连接。
[0030]所述底部阀芯为圆盘型，其中一端的端面表面光滑的微波反射面，另一端与所述底部弹簧连轴器的顶部固接。
[0031]进一步，所述底阀芯的直径大于π型波导管内径，且小于底部下端盖的导入口直径。
[0032]进一步，所述防尘块为金属材料，所述防尘块呈直角三角形。
[0033]进一步，所述顶部气缸和底部气缸的动力源为压缩空气，压缩空气的强度为4kg
‑
6kg。
[0034]进一步，所述π型波导管包括波导管主体、电磁波隔离片和同轴转换器。
[0035]其中，所述波导管主体的两端的端部均设有法兰，且其中一端为飞灰导入口，另一
端为飞灰导出口。
[0036]所述波导管主体的靠近两端端部的管体侧壁上对称设有2个微波传输口，且2个微波传输口上均设有连接座，2个同轴转换器分别与所述连接座连接；
[0037]所述波导管主体的两端中心位置内部侧壁上对称设有水平凹槽，所述电磁波隔离片设置在所述水平凹槽内；
[0038]2个所述电磁波隔离片的一端与所述波导管的端部平齐，另一端的置于2个所述微波传输口上方，且均与2个所述微波传输口的中心点对齐。
[0039]本专利技术的另一目的是提供一种采用上述的飞灰含碳量测量系统的测量方法，所述方法具体包括以下步骤：
[0040]S1)校准：先向顶部校准阀门和底部校准阀门的气缸导入压缩空气，使顶部校准阀门和底部校准阀门的阀芯与π型波导管的两端构成一个平面，实现对微波的反射，完成微波测碳的校准操作；
[0041]S2)取样：对飞灰进行取样时，顶端校准阀打开，底端校准阀关闭，启动旋风分离器和测量装置，将飞灰通过顶端校准阀导入到π型波导管内，当测量测量装置通过微波检测到π型波导管内飞灰达到预定灰位后，向所述顶端校准阀发出指令，所述顶端校准阀再0.3s内关闭；
[0042]S3)切换测量装置所测参数，微波从π型波导管一端进入，通过内顶部校准阀门的顶部阀芯反射后，对π型波导管内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现可控取灰量测碳的飞灰含碳量测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：旋风分离器，用于将待测量的烟气进行分离，同时将分离后的飞灰平稳的导入到顶部校准阀门内；顶部校准阀门，用于将待测量的飞灰快速导入到π型波导管内，并能精准控制进入所述π型波导管的飞灰的总量，并能够反射π型波导管内测量微波；π型波导管，用于通过微波对飞灰中的灰位和含碳量的数值进行测量采集；底部校准阀门，用于将完成测量后的飞灰快速导出，并能够反射π型波导管内测量微波；检测装置，用于发出测量微波，并对接收到的测量后的微波进行分析计算，得到飞灰中含碳量；其中，所述旋风分离器一端与烟气管道连接，另一端所述顶部校准阀门的一端连接，所述顶部校准阀门的另一端与所述π型波导管的一端连接，所述底部校准阀门与所述π型波导管的另一端连接；所述检测装置通过同轴电缆与所述π型波导管连接。2.根据权利要求1所述的飞灰含碳量测量系统，其特征在于，所述顶部校准阀门包括顶部上端盖、顶部下端盖、防尘罩、顶部气缸室、顶部气缸、顶部弹簧连轴器、顶部阀芯和吹扫孔；其中，所述顶部上端盖上设有飞灰导入口，所述顶部下端盖上设有飞灰进口，所述顶部上端盖和顶部下端盖设置在所述顶部气缸室的两端，并与所述顶部气缸室固接；所述防尘罩设置在所述顶部下端盖的内部，所述顶部气缸通过设置在顶部下端盖和顶部气缸室连接处的顶部气缸固定架设置在所述顶部气缸室的内部，所述顶部气缸的输出端与所述顶部弹簧连轴器的底部连接；所述顶部阀芯为圆盘型，其中一端为微波反射面，另一端与所述顶部弹簧连轴器的顶部固接；所述顶部气缸室的侧上设有所述吹扫孔。3.根据权利要求2所述的飞灰含碳量测量系统，其特征在于，所述顶部阀芯的直径大于π型波导管内径，且小于顶部上端盖的导入口直径；所述顶部上端盖的侧壁至飞灰导入口之间的过渡面为角度不小于30度的斜面。4.根据权利要求2所述的飞灰含碳量测量系统，其特征在于，所述防尘罩为水平放置的棱柱状，且棱柱的斜面角度不小于60度。5.根据权利要求2所述的飞灰含碳量测量系统，其特征在于，所述顶部气缸的动力源为压缩空气，压缩空气的强度为4kg
‑
6kg。6.根据权利要求1所述的飞灰含碳量测量系统，其特征在于，所述底部校准阀门包括底部上端盖、底部下端盖、防尘块、底部气缸室、底部气缸、底部弹簧连轴器和底部阀芯；其中，所述底部上端盖上设有飞灰导出口，所述底部下端盖上设有飞灰排出口，所述底部上端盖和底部下端盖设置在所述底部气缸室的两端，并与所述底部气缸室固...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛玉广，张抖，徐兴明，盖新华，吕春雷，周振华，张金祥，王洪刚，
申请(专利权)人：国电电力大连庄河发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：