[发明专利]风送煤粉发热量在线测量仪及其测量方法

说明书

本发明公开了一种风送煤粉发热量在线测量仪，它由取样器、风‑粉分离器、锁风器、测量管、输送机以及灰分测量装置、挥发分测量装置、数据采集控制器等构成。取样器安装在风送煤粉管道上，用于分流取出风‑粉二相流物质，该物质经风‑粉分离器分离，分离后的煤粉进入测量管，由灰分测量装置测出煤粉灰分值A_测，挥发分测量装置测出煤粉挥发分值V_测，数据采集控制器根据接收A_测、V_测信号，按数学模型计算出煤粉发热量Q_粉。本发明解决了多年来一直困扰的风送煤粉发热量问题，它对实现按发电所需热量要求供给煤粉热量，并使二者热量相一致，实现按热量供粉，这对提高燃烧质量、提高热效率、降耗减排有重要意义。

技术领域

本发明涉及燃煤发热量测量，特别涉及风送煤粉发热量的在线测量。

背景技术

大型热力锅炉、大型火电锅炉、水泥窑炉等均采用风送管道输粉、供粉，特别是大型火电锅炉都采用多层(3-6层)，每层四个风送管道供粉，见图1。整个锅炉有十几个或二十几个风送管道供粉，多个管道内煤粉热量(热量＝重量×发热量)多少及多管道煤粉热量不均匀性都直接影响炉内热量的调节与控制，直接影响炉内燃烧的稳定性，直接影响燃烧效率、煤耗、减排效果。为此，风送管道内煤粉重量、发热量测量一直是要解决的重要课题。多年来本领域的技术人员先后采用多种二相流测量技术研发出相应的测量装置，诸如辐射式、微波式、静电感应式、激光式、光-电式等测量装置，企图解决风送煤粉重量及发热量测量问题，但是由于风送管道内煤粉的高温、高压、高速、高摩擦、负荷量小、运动轨迹多变以及风-粉二相流物质粉/风比例不稳定等测量难题，至今风送煤粉重量、发热量的测量尚未得到较好的解决。

解决风送煤粉发热量在线测量，可在发电所需预定热负荷J情况下，根据在线测量的发热量Q，计算出所需煤粉重量W，根据W值精确的控制入炉煤粉重量而达到煤粉的燃烧热量与所需热负荷量相适应，对减小煤粉热量扰动、降低煤耗，提高燃烧效率、减少排放等都具有重要意义。

针对风送煤粉发热量测量难题，本发明公开了一种风送煤粉发热量在线测量仪，它采用取样器，从风送煤粉管道上分流出部分风-粉二相流物质，以实现取样测量，采用风-粉分离装置将分流出的风-粉二相流物质中的风与煤粉分离，达到将二相流的测量转变为单一介质煤粉的测量，从而避开风送煤粉发热量测量难题，并建立了测量所需的数学模型，实现了煤粉发热量的在线测量。

发明内容

一种风送煤粉发热量在线测量仪，安装在风送煤粉管道上，用于检测风送煤粉发热量。本发明解决的技术问题有：

1)采用取样器、分离器、锁风器将风送管道内风-粉二相流物质发热量测量转化成单一介质——煤粉的测量，避开了风-粉二相流测量难题；

2)建立发热量测量机构，寻求测量方法，建立测量数学模型；

3)如何将测量后煤粉返回至原风送煤粉管道。

一种风送煤粉发热量在线测量仪，其特征在于，包括：

取样器(2)，安装在风送煤粉管道(1)上，用于分流取出风-粉二相流物质试样；

风-粉分离器(3)，安装在取样风送管道(11)的末端，用于分离风-粉二相流物质，分离后的风通过回风管道(12)返回风送煤粉管道(1)，分离后的煤粉送至锁风器(4)；

锁风器(4)，上端与风-粉分离器(3)相连，下端与测量管(5)相连，用于锁风；

取样风送管道(11)，前端与取样器(2)相连，末端与风-粉分离器(3)相连，用于输送分流出的风-粉物质；

测量管(5)上端连接锁风器(4)，下端连接输送机(9)，并在测量管(8)上安装相应的测量装置对煤粉发热量进行测量；