PCM型煤粉浓度在线检测装置技术介绍
锅炉一次风浓度速度在线监测装置
煤粉速度浓度在线监测系统技术方案编制：审核：南京中宇自动化有限公司2013年8月目录1 概述 (3)2 必要性和可行性 (3)3 工作的详细内容： (4)4 改造方案 (4)4.1系统功能： (4)4.2系统特点 (5)4.3系统原理 (5)4.4整体检测系统构成 (8)5 预期效果 (9)6 安全措施 (9)7 组织措施 (10)8 施工场地布置 (10)9 工期进度： (10)附：设备清单： (11)1 概述锅炉是火力发电厂三大主要设备之一，它安全高效的运行对整个电厂的运行关系重大。
要实现锅炉的优化燃烧，调整锅炉的燃烧工况，就必须有准确可靠的监测手段。
PCM（煤粉浓度速度在线监测系统）采用电荷感应技术和数字信号处理技术，实现了各种炉型上的一次风管道内煤粉浓度和风速的实时在线测量。
为锅炉优化燃烧和安全运行提供了可靠的依据。
2 必要性和可行性众所周知，电站锅炉燃烧过程中的一次风速和风量，每个燃烧器的煤粉流量及风煤粉之间的比例，直接影响着锅炉的燃烧工况和锅炉的燃烧效率，我们关注： 在燃烧过程中某只煤粉管粉量过多，管道阻力增大，风量减少则会发生煤粉沉积，甚至堵管、断粉危及安全运行和导致灭火。
煤粉偏多（煤粉浓度过高）过高时，燃烧器附近形成不足的还原性气氛区，使灰的熔化温度降低，从而引起局部结渣。
故需要检测浓度和速度的手段，这是锅炉实现优化燃烧和实现低NOx燃烧的首要条件。
煤粉流速：根据国外文献报道，煤粉空气混合物在锅炉燃烧器出口速度的大小，除影响飞灰中含碳量外，还可成倍影响烟气中一氧化碳(C0)及氮氧化合物(NOx)的浓度，这些气体存在对炉内的高温腐蚀及过热器、省煤器的穿孔腐蚀以及环境污染有很大关系。
综合以上分析，为了优化燃烧，避免燃烧器的烧损、避免水冷壁或其他区域结焦、避免热负荷不均造成的爆管、避免还原性气氛下局部高温腐蚀、帮助运行人员了解各根煤粉管道煤粉流的状态，在发生堵粉时使运行人员准确定位，减少事故的风险，就必须有准确可靠的检测手段。
煤粉输粉管道速度及浓度测量装置
煤粉输粉管道速度及浓度测量装置锅炉一次风速及煤粉管道的煤粉浓度的测量及标定对于火电厂的燃烧调整有着重要作用，目前对于煤粉输粉管道的风速及浓度标定工作由专业的试验机构通过人工检测得到，试验周期较长，试验工作环境较差，且得到的数据量相對较少。
为解决测量试验过程中存在的这些问题，提出了一种新型测量装置，该装置能够较好的实现测量要求，同时能够记录试验过程中的数据，减少试验人员的操作，提高试验效率。
标签：煤粉速度;煤粉浓度;测量装置1 引言现代火电机组中煤粉输粉管道的风速测量标定主要依据的是手动测量试验，实验员根据手动测量试验的结果，调整煤粉输粉管道的可调缩孔等调节设备。
试验过程中，需要打开煤粉输粉管道的取样孔，由于管道内部是正压且输送煤粉，因此，试验时会有大量的煤粉喷出，输送的煤粉容易堵塞测量一次风速的皮托管，影响测量精度，测量时要反复吹扫皮托管，保证皮托管管道内部的通畅。
另外，煤粉浓度的测量采用等速取样方法，取样时间长，一般一根煤粉输粉管道的煤粉浓度测量需要10分钟左右，由于等速取样是由一个或多个取样点逐个进行取样，每个取样位置的停留时间保持一致，通过所取得的样品的煤量与风量求出煤粉管道的浓度。
测量过程中要求煤粉输粉管道的风速和煤粉量要尽可能稳定，否则误差会增大。
测量过程中也存在着严重的煤粉泄露。
2 测量装置设计为解决现有技术中的不足，本文设计了一种煤粉输粉管道中风粉速度和煤粉浓度自动测量装置，该装置能够替代传统的手动测量试验，为电厂煤粉输粉管道的调平提供依据。
2.1测量装置功能设计一种煤粉输粉管道中风粉速度和煤粉浓度自动测量装置包含两种主要功能，一是煤粉输粉管道中的风速测量;一种是煤粉输粉管道中的浓度测量。
其中风速测量是利用差压原理实现，浓度测量利用静电感应原理实现。
所得到的测量数据，均通过PLC写入日志，保存在测量主机箱中。
为避免测量过程中煤粉的溢出，采取了无尘连接的煤粉取样孔。
在取样前将0.4MPa的压缩空气连接在无尘连接取样孔上，打开取样孔，此时，压缩空气可实现封堵作用，使得煤粉输粉管道中的煤粉不喷出。
煤粉浓度、流速在线监测及调平系统
收稿日期:2023-03-05基金项目:内蒙古自治区高等学校科学研究项目 锅炉燃烧烟气C O 检测设备及其应用系统 (项目编号:N J Z Y 22123)㊂作者简介:周小凤(1982 ),女,教授,工学硕士,研究方向:控制理论与控制工程㊂煤粉浓度、流速在线监测及调平系统周小凤1,贾志军2,肖俊生3(1.包头职业技术学院,内蒙古包头 014035;2.内蒙古京能康巴什热电有限公司,内蒙古鄂尔多斯 017010;3.内蒙古科技大学,内蒙古包头 014010) 摘 要:为了保障锅炉燃烧效率,降低N O x 的排放,文章设计了一种煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统㊂该系统采用静电感应的煤粉流速浓度在线测量技术,系统组成包括煤粉流速与浓度在线监测㊁煤粉流速调节装置㊁煤粉浓度调节装置㊁自动智能调平模块㊂实现了一次风管内煤粉的流速㊁浓度值实时检测,并传送到D C S ㊂基于在线监测数据,通过调整煤粉流速调整设备㊁磨煤机出口煤粉浓度调整设备,同步调整二次风和燃尽风,达到优化锅炉燃烧状态的目的㊂关键词:煤粉浓度;煤粉流速;在线监测;静电感应中图分类号:T P 29ʒTM 621.7 文献标识码:A 文章编号:1007 6921(2024)01 0125 03 对于煤粉锅炉,均衡各燃烧器的出力㊁合理配置燃烧器喷口的煤粉浓度和速度是锅炉安全㊁经济运行的重要条件和保证[1]㊂锅炉的一次风速和管内煤粉浓度的大小,对燃烧效果影响很大[2]㊂优化燃烧,出口粉管混合物分布均匀,才能实现锅炉的安全经济运行㊂电厂锅炉运行存在的问题主要是:由于锅炉一次风流速㊁煤粉流量不均衡,缺乏有效的在线监测手段,运行人员调整时又没有可靠的依据,无法实现准确的判断和调整,风粉混合物的流速是否合理,也无法准确判断,只能靠经验去判断㊂风粉分布的不均匀,对机组安全经济运行影响较大㊂煤粉浓度过高㊁风速过低时,煤粉着火点离喷燃器较近,会烧坏燃烧器;风速过大时,意味着风量过大,火焰燃烧中心会发生偏移,锅炉无法经济运行,风量过大会增加排烟热损失㊂为了保障锅炉燃烧效率,降低N O x 的排放,设计煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统是非常有必要的㊂1 测量方法技术分析煤粉流速测量属于气固两相流的测量范畴,是一项世界性难题,测量不准确,也就没有调整的依据,更谈不上粉管配平和动力场分布均衡,因此可靠的测量技术是成功的关键㊂图1 基于静电感应的煤粉流速浓度在线测量装置本系统采用的是基于静电感应的煤粉流速浓度在线测量技术㊂基于静电感应原理的静电电极属于㊃521㊃2024年1月内蒙古科技与经济J a n u a r y 20241539I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y &E c o n o m yN o .1T o t a l N o .539被动式传感器,被测流体中不会被注入任何形式的能量㊂由于固体颗粒与输送空气之间的摩擦,颗粒之间的相互碰撞以及颗粒与管道壁之间的撞击,气力输送管道内的煤粉会携带一定数量的静电荷[3]㊂当运动颗粒经过与管道和流体隔离的感应电极时,由于运动颗粒所造成的静电场的波动,一定数量的感应电荷将出现在电极的内表面,通过特殊设计的电路可以检测出感应电荷的强度㊂静电电极输出的检测信号便蕴含着流体的动态信息㊂颗粒的速度与浓度由静电传感器阵列的信号进行处理和分析而得到,如图1所示㊂静电感应比微波测量方法更全面,不存在死区,对安装精度要求低㊂比起光电测量法,更容易体现精确性,不存在受污染导致测量不准的情况,在校准方面也相对容易㊂比激光法更容易适应电厂的恶劣环境,同时造价也比激光法低很多㊂而超声波法需对紊流效应进行校正,静电测量方法不需要且测量精度比超声波法要高[4]㊂静电感应煤粉流速浓度在线测量装置具有如下技术特点:①结构简单,安装便捷,维护方便㊂传感部分的设计结构简单,若采用盘式安装,只需要在煤粉管道上开一个较小尺寸的孔,即可满足测量的要求,不需要将煤粉管道截断才能安装㊂这种结构的优越性还体现在传感器元件的后期维护㊁更换的过程,日常基本上没有维护的工作量㊂②非插入式测量,极低磨损率,极少维修,传感器保证寿命大于10年㊂静电感应电极内壁光滑,并代替煤粉管道内壁的一部分,可相对减少煤粉冲击的磨损,且不受来自磨煤机高压的影响㊂由于采用静电测量原理,电极表面的污染并不会影响其测量特性㊂③灵敏度高㊁重复性好,测量稳定性强㊂采用先进的基于静电传感器阵列和数据融合技术,信号感应灵敏,且避免了煤粉随机扰动对测量结果的影响,数据重复性好,可稳定输出可靠的测量数据㊂④安全环保㊂只通过感应煤粉本身携带的静电来监测煤粉状态,没有能量穿过管道㊂这种无源的监测方式完全消除了射能测量技术为基础的系统可能导致的危险[5]㊂2系统组成设计锅炉煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统,包括煤粉流速及浓度测量设备,对每个一次风管内煤粉的流速㊁浓度值实时检测,并传送到D C S,是运行操作人员进行燃烧调整的依据㊂基于在线监测数据,通过调整煤粉流速调整设备㊁磨煤机出口煤粉浓度调整设备,同时同步调整二次风和燃尽风,达到优化锅炉燃烧状态的目的㊂系统组成包括:煤粉流速与浓度测量设备㊁煤粉流速调节装置㊁煤粉浓度调节装置㊁自动智能调平模块,如图2所示㊂图2煤粉浓度、流速在线监测及调平系统组成2.1煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统选型的基本要求2.1.1煤粉流速与浓度监测系统采用新型非接触方式,确保监测数据的绝对准确和可靠㊂可准确地在线测量输送到每台燃烧器的煤粉流速㊁浓度(或相对分布)及流量等关键参数;传感器采用非接触式测量,可避免煤粉冲刷而磨损的问题,达到长期可靠使用的应用效果,使用期限要求8年以上;维护和安装方便,安装简单,日常无维护量㊂2.1.2煤粉流速调整采用冷热态均可以自由调整的可靠装置,调整线性度要好㊂要确保可以热态调整;要确保抗磨损能力强,至少保证一个大修期不必更换;确保密封性良好,不漏粉㊂2.1.3煤粉浓度调整装置要确保安全的前提下,调整一次风管入口煤量,确保风管煤量均衡㊂要确保抗震动性能良好;要确保抗磨损能力强,至少保证一个大修期不必更换;要确保密封性良好,不漏粉㊂2.1.4自动智能调平模块㊂能够根据煤粉流速和浓度的分布状况,通过电动执行器自动实现各个一次风管的煤粉平衡,达到同层燃烧器的功率平衡㊂2.2煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统基本功能介绍2.2.1静电传感器㊂采用非侵入式静电感应技术,传感器由弧形静电感应电极构成,感应弧圈内壁光㊃621㊃总第539期内蒙古科技与经济滑,具有收集柱状和旋曲煤粉流信号的能力㊂静电感应电极内壁光滑,并代替煤粉管道内壁的一部分,可相对减少煤粉冲击的磨损,且不受来自磨煤机高压的影响㊂信号感应是利用自然存在于煤粉颗粒的静电能量来探测的,感应的信号经过就地的信号处理单元进行初步处理后传送到信号处理中心(机柜)中计算每个管道中煤粉的流速㊁浓度等参数㊂2.2.2就地信号处理单元㊂就地信号处理单元的任务是将传感信号进行滤波放大,进行初步处理和分析,并将处理的信息通过现场总线的方式快速传送给信号处理中心机柜㊂就地信号处理单元的供电由中心机柜引出㊂2.2.3信号处理中心机柜与功率调平控制机柜㊂信号处理中心采用机柜式设计,它是系统计算㊁处理和控制的核心,信号处理中心可同时对多达32个煤粉管道数据进行分析和处理㊂信号处理中心提供相应的数据通信接口,可将分析数据和结果实时传递到D C S中㊂信号处理中心包括煤粉流速㊁浓度分析处理部分㊁煤粉细度分析处理部分㊁人机接口部分㊂可方便地进行测量数据的显示,并对系统进行参数设置等工作,具有历史数据存储等功能[5]㊂2.2.4浓度调整装置和流速调整装置是实现调整的手段㊂依据测量的结果以及锅炉一次风的偏差情况,利用有效的流速与浓度调整装置来实现流速与浓度的均衡㊂2.2.5一次风管中煤粉流速和浓度的偏差受风压和负荷一定的影响,如果实现在全负荷下保持均衡,需要配备可靠性良好的电动执行器,本方案拟采用手动㊂3运行效果分析锅炉煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统能够有效地指导和配合运行人员燃烧调整,从而显著改善燃烧状况,减少氮氧化物的排放,提高锅炉运行效率和安全性㊂从已经投入使用该系统的百万机组上看,主要可以做到以下收益㊂3.1提高锅炉燃烧效率、综合煤耗监测系统可准确指导运行人员调节给粉和配风,有效控制一次风风速㊁煤粉分布及燃烧器风煤比等重要参数,使炉内温度场和动力场均衡,优化炉内燃烧工况,达到高效低N O x燃烧的目的㊂针对电厂350MW机组,预期可综合降低煤耗2.5g/k W㊃h 以上㊂通过均衡燃烧,降低一次风量,可以减少N O x排放约15%~25%,节约液氨用量㊂3.2提高锅炉运行安全性方面的经济性分析通过对煤粉浓度㊁流速的在线监测,可及时有效判断燃烧工况的好坏,及时调整和组织燃烧,防止一次风堵管等故障㊂可一次调整煤粉分配的均匀性,防止水冷壁结渣,偏烧㊁腐蚀等,使锅炉水冷壁长期运行安全㊂特别是低氮燃烧器改造后,主燃烧区处于欠氧还原性气氛下,流速㊁浓度的不一致很容易导致火焰偏斜等问题出现㊂3.3运行参数控制在合理范围内通过煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统,过热器气温偏差控制在5ħ以内,再热器减温水量降低到10t以下,将主要运行参数控制在合理范围内,保证机组长周期安全稳定运行㊂3.4减少锅炉燃烧试验的费用方面的经济性新型煤粉在线监测技术的测量准确和可靠性远超过传统手工取样方法的测量,系统上线后,可减少该方面测试的难度和相应的支出㊂4结束语煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统可以提供准确的参考数据,指导运行人员调节给粉和配风,有效控制风速㊁煤粉分布,使炉内燃烧动力场分布均衡,优化炉内燃烧工况㊂可以实现在线诊断各燃烧器出口煤粉流速的均衡程度[6],防止风速不均使得热负荷偏斜,可有效避免结焦问题,延长水冷壁寿命㊂提高了燃烧的稳定性,预防出现一次风管堵塞问题㊂采用该系统,对煤粉流速㊁浓度进行精确的在线监测,能够实现锅炉的经济燃烧调整,为节能降耗提供可靠保障㊂[参考文献][1]罗春雷.基于B P网络的锅炉优化燃烧指导系统[J].中国电力,2001,34(10):55-57. [2]刘扬志.一次风粉在线监测系统在广安电厂的应用[J].四川电力技术,2001(6),34-37.[3]北京思拓达环保科技有限公司.一种输粉管道内粉体速度和浓度的测量装置:C N202022111009.3[P].2021-04-20.[4]高飞.基于静电耦合法的风粉在线测量及燃烧器功率调平的研究及应用[D].北京:华北电力大学,2017.[5]朱永华,李金.基于交流耦合技术的风粉在线监测系统[J].华北电力技术,2015(11):45-50.[6]郝轰宇,杨俊,田宏亮.基于烟道C O/O2双参量火力发电厂燃烧控制优化[J].现代工业经济和信息化,2022,12(3):279-281.㊃721㊃周小凤,等㊃煤粉浓度㊁流速在线监测及调平系统2024年第1期。
粉尘浓度检测仪三大技术详解 检测仪技术指标
粉尘浓度检测仪三大技术详解检测仪技术指标粉尘浓度检测仪是目前常用的一种检测仪器，但不同的粉尘浓度检测仪接受的技术也同，接下来我们分别针对粉尘浓度检测仪的三个不同的技术进行一下了解：粉尘浓度检测技术：阻光度技术：利用光传输（更实在来说就是光吸取）作为一种手段来测量颗粒密度，用穿过烟气管道的窄光束测量光吸取。
光散射技术：光散射技术利用气流中的颗粒反射出来的闪光的频率及跟持续时间来测量颗粒的含量，它比其他技术而言拥有压倒性优势是把由于气流中的湿度导致的误差大大地降低到了无关紧要的水平。
摩擦静电技术：用一个探针插入到烟气管道，这个可以测量颗粒携带的电荷的变化从而记录它们的存在。
他们的精准性和牢靠性是受以下几点影响:它们只能测量碰撞的或者是特别靠近探头的粉尘。
粉尘浓度检测仪使用范围：目前市场上紧要接受光散射法、光吸取法、摩擦电法进行粉尘浓度在线监测，形成的产品较多，并成功地应用于烟道粉尘浓度测量和煤矿井下粉尘浓度测量上。
汽车尾气检测仪的应用领域汽车排气分析仪是一种用来检测汽车尾气中各种气体元素含量指标的一种仪器。
汽车排气分析仪是利用不分光红外线和电化学传感器对汽车排气中紧要组份CO、HC、CO2、NOX和O2的测量分析。
依照ISO9001质量保证体系及JJG688—90检定规程的要求研制、生产和检定。
在研制过程中接受了很多环保界专家和汽车生产及维护厂家的建议，完全适用于环保部门和车辆维护和修理、安检、路检等汽车尾气排放检测场合。
具有良好的稳定性，测量精准明确度高以及使用寿命长等他特点。
汽车尾气检测仪的应用就要体现再下面的方面：1、环境监测部门的路检和抽检通过使用汽车尾气，检测人员可以随车在任何地方对路上行驶车辆进行抽检，不受天气等客观条件的影响。
检测人员的劳动强度也可得到改善。
2、尾气净装扮置的快速检验尾气净装扮置的检测必需在工况状态下进行，但现在的工况测试需要进行台架试验，价格少则五、六十万，多则几百、上千万，做一次尾气净装扮置的检测花费也很大。
PCM风粉在线用户手册
WTPCM-2000煤粉浓度在线检测装置用户手册南京瓦特科技有限公司目录目录..............................................................................................................................- 1 -1 产品概述......................................................................................................................- 2 -1.1 简介...................................................................................................................- 2 -1.2 工作原理...........................................................................................................- 2 -1.3 电荷感应技术测量煤粉流速的原理 ...............................................................- 3 -1.4 电荷感应技术测量煤粉浓度的原理及WTPCM系统的特点.......................- 4 -2 主要组成部分..............................................................................................................- 5 -2.1 传感器...............................................................................................................- 6 -2.2 主控单元...........................................................................................................- 7 -2.3 信号调理单元...................................................................................................- 7 -2.3.1 信号调理模块........................................................................................- 9 -3 系统技术性能指标.................................................................................................... - 11 -4 安装及注意事项........................................................................................................- 12 -4.1 系统整体安装简介........................................................................................- 12 -4.2 传感器安装和更换........................................................................................- 13 -4.2.1 传感器安装和更换..............................................................................- 14 -4.3 单元机柜安装和接线....................................................................................- 15 -5 系统上电和断电........................................................................................................- 16 -5.1系统上电顺序.................................................................................................- 16 -5.2系统断电顺序.................................................................................................- 16 -6 软件安装和使用........................................................................................................- 17 -6.1 软件概述........................................................................................................- 17 -6.2 软件安装........................................................................................................- 17 -6.2.1 硬件配置..............................................................................................- 17 -6.2.2 软件配置..............................................................................................- 18 -6.2.3 安装过程............................................................................................- 18 -6.3 软件使用........................................................................................................- 22 -6.3.1 软件主界面使用方法........................................................................- 22 -1 产品概述1.1 简介锅炉是火力发电厂三大主要设备之一，它安全高效的运行对整个电厂的运行关系重大。
PCM测试原理及方法简介_final
PCM测试原理及方法简介PCM即Process Control Monitor (工艺控制监控)的缩写。
从名称上我们可以看出PCM测试的基本作用即通过电参数对工艺控制起到监控作用，同时它也是反映产品质量的一种手段。
PCM 作为一个技术支持部门，主要把线上一些工艺异常进行及时的反映出来，在产品入库前对其进行最后一道质量的检验，其作用归纳起来，有如下几点：（1）对产品进行参数质量检验；（2）通过PCM测试，获取线上异常信息；（3）为线上的工艺实验提取参数信息；（4）进行客户反馈产品失效原因分析；（5）数据统计分析工作；PCM测试在划片槽内有专门的测试图形，它们是与芯片内的图形同时完成的，因此它可以有效而准确的反映工艺情况。
但是由于图形本身与电路中管芯并不完全相同，实际情况可能比PCM 图形复杂。
因此圆片在PCM测试完成以后还需要进行中测即成品率测试以反映芯片的功能。
在这里我们只就PCM参数测试从以下四方面进行简要介绍。
一．PCM测试原理及测试系统二．PCM常见参数测试方法三．PCM常见参数描述一．PCM测试原理及测试系统简单的说PCM测试就是在被测器件上施加的一定大小和方向的电流或电压，然后监控被测器件的电压或电流情况来反映被测器件的电学特性来达到监控工艺情况和产品质量的目的。
这一过程是通过一套完整的测试系统来完成的。
PCM测试系统包括控制终端，测试仪，测试头，开关矩阵，探针台和HP-IB CABLE 构成。
系统(以HP4062为例)连线如下图所示：测试过程：计算机控制终端根据我们的要求发出指令（测试程序）控制测试仪和探针台进行动作（例如施加电压）。
测试仪中的SMU单元（Source Monitor Unit，在DCS中）将电压通过AUX Cable 加至测试头上的开关矩阵（SWM），开关矩阵再通过探针的接触将电压加到了被测器件上，SMU单元再根据程序的要求量出所需要的结果（例如电流值），并将这一结果返回计算机内保存，也可以显示在计算机屏幕上。
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系统特点
– 基于电荷感应技术，无源被动式感应探头提供
最高安全性、稳定性、极低清洁维护量 – 煤粉浓度、速度同时在线检测，响应时间极短， 无时滞 – 检测覆盖全管道截面，不因煤粉流偏移影响， 测点代表性好
PCM在电厂的应用
• 机组情况简介
– 330MW锅炉为哈锅制造的亚临界参数、一次中 间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风，固态 排渣、直吹式制粉系统、燃烧方式为四角切圆 燃烧 ，共配备有5台中速磨煤机，20只煤粉燃 烧器。 – 运行过程中，运行人员由于对一次风管道煤粉 流缺乏直观的监测手段，多次发生堵管现象， 甚至严重情况下烧坏燃烧器，安装PCM装臵后， 从未发生类似的情况。
• 优缺点
–缺点是：硬件成本较高，检测元件有磨损。 –管道内积粉导致检测失败. –优点是： –1）技术含量高，直接测量煤粉浓度，减少了间接测量的 误差。2）适用范围广，可以用于所有的制粉系统锅炉。
煤粉检测研究国内外现状及 发展趋势
• 电荷感应技术
• 技术原理 – 在一次风管上安装电荷感应传感器，静电信号经数据处理 分析获得煤粉浓度的大小。
传感器的现场安装
传感器的现场安装
安装在垂直管段
安装在水平管段
信号调理单元
PCM主机单元
实时棒图
速度历史曲线
实时信号的相关性
PCM在电厂的应用 负荷、风量、风速、给粉量曲线
PCM在电厂的应用 风速-磨煤机风量-给粉量变化-8小时 • 风量-风速-给煤量变化曲线
PCM在电厂的应用 风速-磨煤机风量-给粉量变化-2小时
基于电荷感应技术 PCM煤粉浓度流速在线检测装置
目录
1、PCM简述 2、煤粉检测研究国内外现状及发展趋势 3、PCM测量原理和技术特点 4、PCM在火电厂的实际应用
PCM是什么？
• (Pulverized fuel Concentration Monitor)
煤粉检测研究国内外现状及 发展趋势
• 优缺点
–缺点是：检测受煤种及粒度影响，检测元件有磨损。 –优点是： –1）技术含量高。2）检测响应速度快,可以捕捉煤粉流波 动,及时反应出磨煤机运行状况.3)安装实施简单,维护量 小,工作稳定.4)适用范围广，可以用于所有的制粉系统锅 炉。
浓度检测原理
• 带电煤粉产生一定的电场，当带电煤粉粒子通过静电传感器上的金属 感应探针时，在探针的表面产生等量感应电荷，大量带电煤粉在探头 处的移动，可以产生感应电流，感应电流的大小与流经探头的煤粉质 量流量有关，其近似函数关系为： • •
• 风粉在线，已经安装的锅炉近100台。 • 基本原理
• 优缺点
–缺点是： » 1）误差大、时滞长、测量元件磨损严重。
» 2）应用范围只能适用于中储式制粉系统热 风送粉锅炉。
–优点是：技术实现简单。
煤粉检测研究国内外现状及 发展趋势
• 微波技术
• 技术原理 – 在一次风管上安装微波检测传感器，利用一次风管中的煤 粉浓度和微波特性参数的对应关系获得煤粉浓度的大小。
PFCU
• • • • • • •
k1 =与速度有关的比例常数 带电煤粉颗粒 k2 =与材料有关的比例常数 + M =质量流量(concentration x volumetric flow rate) 静电场 v = 速度 n = 材料系数(usually 2) Q = 感生系数 i =电流
-
感生电子
PCM在电厂的应用 单根风管速度和磨煤机风量变化曲线
PCM在电厂的应用 现场检测E磨启停变化曲线
客户报告
PCM获得技术证书
典型业绩
• • • • • • • • • • • 天津津能热电有限公司 山西晋城热电厂 贵州纳雍发电厂 山东天源热电厂 国电九江电厂 国电宿州电厂 国华准能电厂 神华安庆电厂 神华安庆电厂 中电投霍林河电厂 神华万州电厂 （2*300MW） （2*300MW） （1*300MW） （2*300MW） （2*600MW） （2*350MW） （4*350MW） （2*300MW） （2*1000MW） （2*350MW） （2*1000MW）
DCS 信号调理单元 传感器 煤粉管道
MFC煤粉浓度在线检测装置
无线网络用户
网络 无线
以太网
相关性测速的优点
• 交相关测速应用于一次风速的突出优点
– 1.速度 测量精度高 – 2.永不堵塞，不怕污染，无须维护 – 3.绝对测量，不须标定
系统功能
– 实时连续在线监测各煤粉管道中煤粉流的浓度 – 监测煤粉管பைடு நூலகம்内的煤粉流速 – 探测在煤粉管道中煤粉流量的不稳定现象 – 辅助诊断一次风管内堵粉、断粉及煤粉沉积现 象 – 辅助诊断各个一次风管道的煤粉流量均衡性 – 煤粉浓度、速度的越限早期报警
浓度检测原理
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• 浓度测量
• 电荷感应信号获取
– 全分布的感应探头 – 100%全管道截面覆盖
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• 电荷感应信号处理
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PCM的测量原理
• 速度测量
• 交相关信号处理
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静电信号和相关曲线
系统结构
系统结构
• 国内外主要研究方法
• 电容法、阻力法、同位素法、激光技术、微波技术 、称重法和温差法 、静电技术、 超声波技术 • 产品化程度低
• 国内外成功应用的主要方法
• • • • 热平衡法(即风煤在线监测装臵) 称重法 欧美市场的微波法 欧美市场的静电感应法
煤粉检测研究国内外现状及 发展趋势
• 热平衡法