[发明专利]一种煤粉流量在线测量装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种煤粉流量在线测量装置及测量方法，其特征是：在一次风管道上串联设置一段测量管，测量管是以陶瓷材料为材质，在测量管的两端分别安装两组电容传感器；电容传感器是在测量管的外壁上呈环状均匀分布2n个电极板，2n个电极板是以两两相对构成n个平板电容；以平板电容的电容量作为测量装置的输出信号。本发明采用多平板电容划区间测量，有效降低了煤粉浓度和速度在空间分布不均匀导致的测量误差，提高了测量精度；利用本发明装置能够根据煤粉流量在线测量的数据进行及时的调整，从而避免管道积粉，煤粉堵管以及煤粉分配不平衡引起的一次风管烧坏、受热面过热、结渣以及热偏差等问题，优化锅炉燃烧。

主权项

1.一种煤粉流量在线测量装置，其特征是：在一次风管道上串联设置一段测量管(1)，所述测量管(1)是以陶瓷材料为材质，在所述测量管(1)的两端分别安装两组电容传感器；所述电容传感器是在所述测量管(1)的外壁上呈环状均匀分布2n个电极板(2)，所述2n个电极板(2)是以两两相对构成n个平板电容；以所述平板电容的电容量作为测量装置的输出信号；利用所述煤粉流量在线测量装置按如下方式实现煤粉流量在线测量：令所述两组电容传感器中的一组为第一组电容传感器，另一组为第二组电容传感器；所述第一组电容传感器中各平板电容在t时刻的瞬时电容值为：{C1，i(t)，i＝1，2，...，n}；所述第二组电容传感器中各平板电容在t时刻的瞬时电容值为：{C2，i(t)，i＝1，2，...，n}；所述煤粉流量在线测量装置的测量方法是按如下步骤进行：分别计算两组电容传感器中第i个平板电容所对应检测区域在t时刻的煤粉瞬时浓度值为m1，i(t)和m2，i(t)：式中ρs为被测煤的真实密度；εg为空气介电常数；εs为被测煤的介电常数；ε0为真空介电常数；d为平板电容中一对电极板间距离；s为电极板面积；由式(1)计算获得测量管中在t时刻的煤粉瞬时浓度值为：步骤2、由式(2)给出C1，i(t)和C2，i(t)的互相关函数R12，i(τ)：将互相关函数R12，i(τ)对延迟时间τ求导，如式(3)：利用(3)求解出R_12，i(τ)为最大值时所对应的延迟时间令：两组电容传感器之间的轴向距离为D，测量管的管道截面积为A，由式(4)计算获得煤粉颗粒流过测量管的平均速度为：则煤粉流过测量管的质量流量q(t)为：