[发明专利]一种利用激光衍射法测量煤粉细度的装置及方法

说明书

本发明公开一种利用激光衍射法测量煤粉细度的装置及方法，装置包括激光发生器、衍射光检测器以及计算和显示模块，激光发生器和衍射光检测器布置在煤粉管道上，激光发生器和衍射光检测器布置在煤粉管道的同一截面处，衍射光检测器的输出端连接光信号采集器和光电转换器，所述光电转换器的输出端连接计算和显示模块的输入端；本发明所述方法不需要将煤粉样品从煤粉管道中取出后进行筛分，可以直接在煤粉管道中测量煤粉气流参数，通过计算得出煤粉细度，从而实现实时、连续的煤粉细度测量，相比于采用内置探针式测量方式，可以避免探针在煤粉气流中磨损带来的维护工作量，实现长期有效的煤粉细度在线测量。

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉煤粉细度测量，具体为一种利用激光衍射法测量煤粉细度的装置及方法。

背景技术

燃煤电站锅炉运行过程中，煤粉细度是影响锅炉运行经济性和环保性的关键因素。煤粉细度过粗，会出现着火推迟、锅炉结渣、燃烧不完全等现象。煤粉细度过细，会带来磨煤机出力不足、能耗增加等问题。因此，合适的煤粉细度是锅炉运行中需要监测的关键数据。

然而，现有技术不能实现煤粉细度的有效实时监测，造成运行管理人员无法及时对煤粉细度进行适当调整，导致煤粉细度偏离最优工况，影响机组运行的经济性和环保性。目前亟须一种能够实时准确在线监测煤粉细度的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种利用激光衍射法测量煤粉细度的装置及方法，利用激光衍射法测量煤粉细度的方法利用激光的衍射原理，获取检测器接收到的衍射光强度，经过数学推算，得到煤粉气流中煤粉粒度分布，计算不同粒径煤粉颗粒的百分比含量，即煤粉细度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用激光衍射法测量煤粉细度的装置，包括激光发生器、衍射光检测器以及计算和显示模块，激光发生器和衍射光检测器布置在煤粉管道上，激光发生器和衍射光检测器布置在煤粉管道的同一截面处，衍射光检测器的输出端连接光信号采集器和光电转换器，所述光电转换器的输出端连接计算和显示模块的输入端。

激光发生器采用红外激光发生器，利用其波长优势，实现准确稳定的测量。

激光发生器以及衍射光检测器与煤粉管道可拆卸连接，激光发生器以及衍射光检测器与煤粉管道连接处密封。

激光发生器以及衍射光检测器均设置在安装座上，所述安装座与煤粉管道通过螺纹连接。

激光发生器以及衍射光检测器在煤粉管道上设置有至少两组。

临近激光发生器的煤粉管道上设置有气流速度监测装置，所述气流速度监测装置输出端连接计算和显示模块的输入端。

计算和显示模块设置在DCS中心。

基于本发明所述装置测量煤粉细度的方法，安装在煤粉管道壁面上的激光发生器发射激光，激光穿透煤粉气流，当激光通过煤粉气流时碰撞煤粉颗粒发生衍射现象，不同大小的煤粉颗粒可以使衍射光散落在不同位置，通过衍射光检测器不同位置接收到的衍射光强度，光信号采集器将衍射光检测器的衍射光传送至光电转换器转换为电信号，所述电信号传输至计算和显示模块，经过计算即可得到煤粉气流中煤粉细度。

同时获取每一个煤粉细度下的气流速度，并将所述气流速度传输至计算和显示模块。

同时监测煤粉管道中两处煤粉细度。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

采用本发明所述装置，不需要将煤粉样品从煤粉管道中取样进行检测，不需要在在煤粉管道中内置探针，能基于激光衍射原理测量煤粉细度，而且能实现对煤粉的实时监测，所述装置简单容易实现，能适用于新建项目，也适用于改造项目。