[发明专利]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

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

技术背景

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。

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。

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。

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：

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：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：

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；

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。