[实用新型]一种CFB锅炉床料流化均匀性监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，尤其涉及一种适用于CFB锅炉床料流化均匀性监测系统。

背景技术

循环流化床锅炉是利用从布风板风帽高速定向喷射的高温一次风带动固体颗粒，在炉膛里面的形成高速扰动的气固两相流，形成一个高速流态化的化学燃烧反应器。大量床料在一次风的作用下实现强烈的扰动和混合，为气、固体反应物提供了较高的气、固滑移速度以及较长的停留时间。有利于气-固、固-固之间的化学反应和传热。对于循环流化床锅炉内的气固两相流，两相流的流态化程度直接影响着传热传质和流动反应特性。因此，循环流化床锅炉内两相流流态化的好坏对于循环流化床锅炉的设计改进、燃烧优化、运行控制都有着重要的影响。然而，从理论和实验都得出，循环流化床炉膛中的气固两相流的两相流型、静压的分布、循环倍率、操作稳定性等统统都与床层的空隙率分布存在着显著的关联性。气固两相流流动的复杂性难以掌握，并且相间两种介质之间存在着较强的界面效应和较大的相对速度，这致使参数检侧的难度较大。

根据医学ＣＴ所采用的电容层析成像原理可以知道，循环流化床锅炉内部气体和燃料固体介电常数必然有差异，若两种不同的物质混合在一起，由于各成分其本身的介电常数不一样，当各物质组分浓度或其其分布发生变化时，混合物的介电常数就一定会发生相应的变化。从而实时测量的电容值也会随着组分浓度、分布的变化而发生变化。因此，对电容值的大小进行实时的测量，就能反映混合物中介质相浓度和相分布。本实用新型基于此原理，结合循环流化床锅炉自身特点，公开了一种适用于CFB锅炉床料流化均匀性监测系统，采用n(n≥8)个电极板组成电容阵列传感器，各个电极的相互组合可以测出n²个电容值，以获得n²个介电常数，以这一系列介电常数为依据，采用相应的图像重建算法重建出测量区域内的介质分布状况图像，为电厂运行人员进行流态化均匀度判断提供依据，指导运行。

发明内容

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种适用于CFB锅炉床料流化均匀性监测系统，它由电容阵列传感器、多通路扫描电路、信号处理器、A/D转换器、数据传输总线、微型成像计算机组成，电容阵列传感器由外层屏蔽罩(1)、测量电极阵列(2)、高温绝缘隔热层(3)、径向屏蔽组件(4)构成；

多通路扫描电路通过导线分别与电容式传感器和信号处理器相连接；

A/D转换器通过导线与信号处理器相连接,通过数据传输总线和微型成像计算机相连接；

微型成像计算机通过导线分别与多通路扫描电路和A/D转换器相连接。

本实用新型基于医学ＣＴ所采用的电容层析成像原理，结合循环流化床锅炉自身特点，设计出能够满足高温条件下工作的电容阵列传感器，外层屏蔽罩和高温绝缘隔热层形成全封闭耐高温腔体，测量电极阵列悬空绝缘布置，径向屏蔽组件依次布置在各个测量电极板间，隔离相邻测量电极但不接触,整个电容阵列传感器所有屏蔽组件均接地，有效防止锅炉运行过程中的静电干扰。整个电容阵列传感器依照循环流化床锅炉炉膛尺寸设计，以紧贴循环流化床锅炉床层壁面为宜，电容阵列传感器高度约0.2m-0.4m，对循环流化床锅炉换热等运行性能影响较小。根据循环流化床锅炉长宽尺寸，设计电容阵列包含多个电极板，形成封闭式阵列，解决电极间物质不均匀分布问题，以精确还原相分布图像。

附图说明

图1为本实用新型的监测系统图。

图2为本实用新型数据采集系统。

图3为本实用新型电容测量电路。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型由金属壁(1)，换热管(2)，传动齿轮(3)、传动链条(4)，驱动轴(5)，驱动齿轮(6)，阶梯齿轮(7)，传递齿轮轴(8)，传递齿轮(9)，密封圈(10)，滚动轴承(11)和弹性键系统组成，弹性键系统由套筒(12)，螺纹固定孔(13)，阶梯键(14)，弹簧销(15)构成；

驱动齿轮固定于驱动轴，并通过传动链条与阶梯齿轮小齿相连；

阶梯齿轮大齿与相邻传动齿轮啮合，同列相邻传动齿轮两两啮合，不同列首行传动齿轮与传递齿轮啮合；

传递齿轮通过传递齿轮轴固定于属壁；

换热管通过滚动轴承进行安装；在滚动轴承与齿轮之间采用密封圈；

传动齿轮和阶梯齿轮通过弹性键系统与换热管固定。