[发明专利]测量分散微粒/流体混合物的参数的装置和方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请部分上是2003年1月23日提交的美国专利申请No.10/349716(申请人文档编号CC-0579)的继续，该申请要求2002年1月23日提交的美国临时申请No.60/351232(申请人文档编号CC-0410)，2002年2月26日提交的美国临时申请No.60/359785(申请人文档编号CC-0403)，2002年4月24日提交的美国临时申请No.60/375847(申请人文档编号CC-0468)，2002年11月12日提交的美国临时申请No.60/425436(申请人文档编号CC-0538)，以及2002年11月15日提交的美国临时申请No.60/426724(申请人文档编号CC-0554)的优先权；部分上是2003年2月26日提交的美国专利申请No.10/376427（申请人文档编号CC-0596）的继续，该申请要求2002年2月26日提交的美国临时申请No.60/359785(申请人文档编号CC-0403)的优先权；并且是2003年1月23日提交的美国专利申请No.10/349716(申请人文档编号CC-0579)的延续部分，该申请要求2002年1月23日提交的美国临时申请No.60/351232(申请人文档编号CC-0410)，2002年2月26日提交的美国临时申请No.60/359785(申请人文档编号CC-0403)，2002年4月24日提交的美国临时申请No.60/375847(申请人文档编号CC-0468)，2002年11月12日提交的美国临时申请No.60/425436(申请人文档编号CC-0538)，以及2002年11月15日提交的美国临时申请No.60/426724(申请人文档编号CC-0554)的优先权，在此并入所有这些申请的全部，以供参考。

技术领域

本发明涉及一种测量管道内通过的流的装置，更特别地涉及一种利用声动态压力测量在流中传播的声速从而确定例如管道中流的微粒/流体比、微粒尺寸以及体积流速等参数的装置和方法，所述流具有在持续的流体中悬浮的微粒。

背景技术

本发明提供一种测量管道中的流体/微粒混合物的参数的方法，该方法可以在许多应用中、例如在化学、制药、石油以及发电工业中使用。特别地，本发明提供一种在粉状燃料传送系统中使用的测量粉煤和空气混合物的方法，该粉状燃料传送系统位于在发电工业中使用的占大比例的燃煤锅炉中。

当前，在美国，超过50％的电是用煤产生的。虽然，在美国，煤被认为是节省成本且丰富的资源，但是主要出于保护环境的考虑，煤的使用已经受到限制。为了减轻这种影响，美国能源部门和发电企业设计了大量的计划来发展工艺以减少燃煤的环境影响。这些洁净煤计划包括被设计用于在减少污染物、例如未燃煤、灰以及氮氧化物（NO_x）的同时改进燃烧过程以提高效率的技术。

测量煤管道内的流速和空气/煤混合物的成分的能力是任何被设计用于优化PF传送系统的性能的系统或策略的一个重要方面。企业认识到了这一点，并且因此一直在发展各种不同的技术以执行这种测量。这些技术包括基于采样装置的探测器，以及基于各种不同的技术（包括静电荷，微波，以及超声波）的实时仪表。

发明内容

本发明的目的包括提供一种在工业锅炉系统和相关的过程、例如燃煤锅炉系统中测量通过管道中的微粒/流体混合物传播的声速从而确定该混合物的特定参数的系统。

根据本发明，一种用于测量管道中微粒/流体混合物的至少一个参数的装置包括由至少两个压力传感器组成的空间阵列，所述传感器沿管道布置在不同轴向位置上。每一个压力传感器在相应的轴向位置上测量管道内的不稳定压力。每一个所述传感器在所述传感器中相应的一个传感器的所述轴向位置上提供指示管道内不稳定压力的压力信号。信号处理器响应于所述压力信号提供指示管道内混合物的至少一个参数的信号。

根据本发明，一种用于测量管道内微粒/流体混合物的至少一个参数的方法包括在沿管道的至少两个预定的轴向测量位置上测量管道内的不稳定压力，从而在至少两个预定的轴向测量位置中的每一个位置上提供指示管道内不稳定压力的压力信号。此外，所述方法还包括利用在轴向测量位置上测量的不稳定压力计算管道中微粒/流体混合物的至少一个参数。

本发明的上述以及其它目的、特征和优点根据下面对其示范性实施方式的详细描述将变得更显而易见。

附图说明

附图1是根据本发明的、用于测量在管道中流动的流体/微粒混合物的声速的流量计的方框图。