电站锅炉煤粉管道内煤粉浓度(气固两相流)的在线监测对实现锅炉和制粉系统的安全优化运行、节能及环保等均有着非常重要的意义,其监测技术也是提高锅炉燃烧效率的关键技术之一。通过准确地测量煤粉管道内煤粉的浓度,可以保证进入各燃烧器的煤粉量均匀,获得高的锅炉燃烧效率(节能),防止因炉内火焰偏斜而导致锅炉的结渣和高温腐蚀事故的发生,以及提高制粉系统的安全性等。同时,通过测量各燃烧器的煤粉浓度,对合理配风,降低NOx排放浓度也会有很好的作用。
电站锅炉煤粉管道内煤粉浓度的测量吸引了大量的研究。所有的研究可分为接触式和非接触式两大类,接触式方法如,热平衡法,差压法,等速取样法等,接触式方法还无法克服磨损或堵塞两大难题。即使是用的较多的热平衡方法测量煤粉浓度,对温度套管还需采用耐磨材料,并需定期检修。另一类非接触式方法如,静电法,电容法,光学法等,这类方法对使用场合或输送煤粉的管材有一定的限制,因此,这类方法还无法在工业现场使用。到目前为止,一种能够在工业现场使用,并能长期在线运行,传感器不被磨损和堵塞的煤粉浓度测量方法是国内外科学家和工程技术人员努力工作的目标。本装置能够对这一目标做出贡献。并有望解决电站锅炉煤粉管道内,煤粉浓度测量中传感器磨损和堵塞两大难题。
本装置采用国内外独创的气体传感器感受被测介质的工况参数,在测量仪表不直接接触被测介质的情况下,测量仪表也能直接感受到被测介质的工况参数。
本装置的要点:
采用气流作为传感器,传递被测介质的工况参数。这在传感器方面是一个新的方法,这样的传感器有两个显著特点,(1)可采用成熟的单相流仪表进行测量,测量元件只与单相流体相接触;(2)被测介质没有直接与测量元件相接触,但测量仪表可反映被测介质的压力大小。这种方法非常适合用在一些特殊介质的测量场合,如气固两相流、气液两相流、三相流或多相流,高温介质及强腐蚀性介质等,以上这些测量工况都是目前工业生产常遇到而还没有解决的难题。
采用本项目提出的方法进行气固两相流的测量,可解决接触式测量方法中传感器磨损和堵塞两大难题。若用在高温介质或强腐蚀性介质的测量中,传感器不必耐高温和耐腐蚀性。
该产品的技术处国内先进水平。
能源与机械工程学院 李永光