CN210833647U - 一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统。所述输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统包括底座，所述底座顶部的两侧均固定连接有承重架，两个所述承重架的顶部之间固定连接有风粉管道，所述风粉管道的左侧设置有静电传感器，所述静电传感器的正面设置有控制面板，所述静电传感器的右侧固定连接有第一放置框，所述第一放置框的顶部通过螺丝固定连接有第一安装盖，所述第一放置框的内部设置有信号采集处理器。本实用新型提供的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统具有同时在线测量粉体速度、浓度和细度，为运行人员实时掌握粉体流动状态提供了参考依据，可以辅助运行人员发现制粉系统的问题并及时调整。

Description

一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统

技术领域

本实用新型涉及气固两相流检测技术领域，尤其涉及一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统。

背景技术

气固两相流流动状态参数的检测技术广泛应用于能源、化工、冶金、食品等各工业生产工艺中，尤其是在大型火力发电机组对制粉系统的一次风粉参数在线测量，但目前由于缺乏一次风粉速度、煤粉浓度、煤粉细度等参数的精确在线测量，因此不能对锅炉进行精确的燃烧调整，锅炉结焦、超温、减温水量大、热效率低等问题凸显，不但影响着锅炉的效益，同时威胁着锅炉的安全运行，因此，一次风煤粉的流速、浓度和细度的精细测量是优化锅炉燃烧实现提效和减排的首要条件，对锅炉的安全、经济和环保运行有着十分重要的意义

目前一次风粉速度和浓度测量技术主要有插入式差压风速测量装置、交流电荷法插入式测量装置、微波法与超声波法测量装置，存在着堵塞、磨损、精度低、维护工作量大等问题，从效果上均不能满足用户的根本需求。煤粉细度的测量基本上是采用取样法，工作人员用等速取样管从煤粉管道中取出煤粉样品后在实验室用筛分法等得到煤粉细度；这种测量方法耗时长，测量结果滞后，不能真实的反映实时参数，实际上不能实现通过随时控制磨煤机及煤粉分离装置的运行来获得最佳煤粉粒度以利于燃烧。

因此，有必要提供一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，解决了现有技术中只能测量一次风粉的一种或两种参数的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统包括底座，所述底座顶部的两侧均固定连接有承重架，两个所述承重架的顶部之间固定连接有风粉管道，所述风粉管道的左侧设置有静电传感器，所述静电传感器的正面设置有控制面板，所述静电传感器的右侧固定连接有第一放置框，所述第一放置框的顶部通过螺丝固定连接有第一安装盖，所述第一放置框的内部设置有信号采集处理器。

优选的，所述风粉管道的表面且位于第一放置框的右侧固定连接有第二放置框，所述第二放置框的右侧通过螺丝固定连接有第二安装盖，所述第二放置框的内部设置有信息传输模块，所述第二放置框的底部固定连接有粉末细度测量装置。

优选的，所述风粉管道的底部设置有粉体取样枪，所述粉体取样枪的右侧连通有粉末输送管，所述粉末细度测量装置的底部与粉末输送管的顶部连通。

优选的，所述底座顶部的右侧固定连接有固定座，所述固定座的顶部固定连接有粉末输送泵，所述粉末输送泵的进气端与粉末输送管的一端连通，所述粉末输送泵的出气端连通有粉末回送管，所述粉末回送管的一端与风粉管道的底部连通。

优选的，所述风粉管道的表面且位于第二放置框的顶部固定连接有固定板，所述固定板的顶部固定连接有数字化控制系统装置，所述数字化控制系统装置的正面设置有显示器，所述数字化控制系统装置的正面且位于显示器的右侧设置有控制按钮。

优选的，所述数字化控制系统装置的右侧固定连接有第三放置框，所述第三放置框的顶部通过螺丝固定连接有第三安装盖，所述第三放置框的内部设置有数据存储模块。

与相关技术相比较，本实用新型提供的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统具有如下有益效果：

本实用新型提供一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，通过对风粉管道内的粉体流动路径进行感应，静电传感器内径与风粉管道内径一致，与管道中固体颗粒和空气流都不接触，对管道中气固两相流动不产生任何干扰，同时传感器具有基本不磨损、免维护、使用寿命长的优点，环形静电传感器完全覆盖了粉体流经的路径，可精确监测风粉管道全截面粉体流动状况，风粉流动状态、流动方式的变化不影响静电传感器探头的监测，通过信号采集处理器对静电传感器输出的静电信号进行调理、采集，然后进行一系列的信号运算处理，最后得出粉体的速度和浓度信息，该装置取用的信号采集处理器能用于强噪声条件下的微信静电信号采集，能够根据信号幅值的变化自动改变控制放大器的增益，具有信号自适应与处理的功能，避免了常规信号采集处理器的缺点，粉体取样枪将管道内的粉体进行等速取样通过粉末细度测量装置进行检测，将检测后的数据通过信息传输模块输送进数据存储模块，经过细度测量后的粉体通过粉末输送泵通过粉末回送管道进入风粉管道，避免了粉体泄露对环境造成的污染，数据存储模块将数据输送至数字化控制系统装置，通过数字化控制系统装置上的显示器和控制按钮对接收的所有管道的粉体速度、浓度和细度信号这三种数据进行进一步的分析处理，然后数据上传至电厂DCS，同时在线测量粉体速度、浓度和细度，为运行人员实时掌握粉体流动状态提供了参考依据，可以辅助运行人员发现制粉系统的问题并及时调整。

附图说明

图1为本实用新型提供的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示A处局部放大的结构示意图；

图3为图1所示B处局部放大的结构示意图；

图4为图1所示C处局部放大的结构示意图；

图5为图1所示静电传感器的结构示意侧视图；

图6为图1所示承重架的结构示意侧视图。

图中标号：1、底座，2、承重架，3、风粉管道，4、静电传感器，5、第一放置框，6、第一安装盖，7、信号采集处理器，8、第二放置框，9、第二安装盖，10、信息传输模块，11、粉末细度测量装置，12、粉体取样枪，13、粉末输送管，14、固定座，15、粉末输送泵，16、粉末回送管，17、固定板，18、数字化控制系统装置，19、显示器，20、控制按钮，21、第三放置框，22、第三安装盖，23、数据存储模块，24、控制面板。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本实用新型提供的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示A处局部放大的结构示意图；图3为图1所示B处局部放大的结构示意图；图4为图1所示C处局部放大的结构示意图；图5为图1所示静电传感器的结构示意侧视图；图6为图1所示承重架的结构示意侧视图。输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统包括底座1，所述底座1顶部的两侧均固定连接有承重架2，两个所述承重架2的顶部之间固定连接有风粉管道3，所述风粉管道3的左侧设置有静电传感器4，所述静电传感器4内径与风粉管道3内径一致，对风粉管道3内的流场无任何影响，所述静电传感器4连接外部电源并设置有控制电源的开关，所述静电传感器4的正面设置有控制面板24，所述静电传感器4的右侧固定连接有第一放置框5，所述第一放置框5的顶部通过螺丝固定连接有第一安装盖6，所述第一放置框5的内部设置有信号采集处理器7，所述信号采集处理器7内部设置有接收模块和传输模块，所述信号采集处理器7能用于强噪声条件下的微信静电信号采集。

所述风粉管道3的表面且位于第一放置框5的右侧固定连接有第二放置框8，所述第二放置框8的右侧通过螺丝固定连接有第二安装盖9，所述第二放置框8的内部设置有信息传输模块10，所述第二放置框8的底部固定连接有粉末细度测量装置11，所述粉末细度测量装置11内部设置有信息传输模块，所述粉末细度测量装置11的型号为FSY-150，所述粉末细度测量装置11连接外部电源。

所述风粉管道3的底部设置有粉体取样枪12，所述粉体取样枪的型号为NSPII-254200，所述粉体取样枪12的右侧连通有粉末输送管13，所述粉末细度测量装置11的底部与粉末输送管13的顶部连通。

所述底座1顶部的右侧固定连接有固定座14，所述固定座14的顶部固定连接有粉末输送泵15，所述粉末输送泵15连接外部电源并设置有控制电源的开关，所述粉末输送泵15的进气端与粉末输送管13的一端连通，所述粉末输送泵15的出气端连通有粉末回送管16，所述粉末回送管16的一端与风粉管道3的底部连通。

所述风粉管道3的表面且位于第二放置框8的顶部固定连接有固定板17，所述固定板17的顶部固定连接有数字化控制系统装置18，所述数字化控制系统装置18的正面设置有显示器19，所述数字化控制系统装置18的正面且位于显示器19的右侧设置有控制按钮20，所述显示器19用于显示数字化控制系统装置18内部的数据，所述控制按钮20用于对数字化控制系统装置18内部的数据进行选择，所述数字化控制系统装置18内部的系统版本为MAX-2。

所述数字化控制系统装置18的右侧固定连接有第三放置框21，所述第三放置框21的顶部通过螺丝固定连接有第三安装盖22，所述第三放置框21的内部设置有数据存储模块23，所述数据存储模块23的型号为EXMX-6006。

本实用新型提供的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统的工作原理如下：

启动静电传感器4，两端通过法兰或焊接方式与风粉管道连接，对风粉管道3内的粉体流动路径进行感应，固体颗粒流经静电传感器4时，静电传感器4探头就会感应到相应的静电信号，静电传感器4内径与风粉管道3内径一致，对风粉管道3内的流场无任何影响，使用管道进行固体颗粒输送时，由于固体颗粒之间相互碰撞、颗粒与颗粒之间的摩擦、固体颗粒与管道和气流之间摩擦，都会产生荷电现象，本静电传感器为环状，安装在颗粒输送管道上，与管道中固体颗粒和空气流都不接触，环形静电传感器完全覆盖了粉体流经的路径，可精确监测风粉管道4全截面粉体流动状况，风粉流动状态、流动方式的变化不影响静电传感器探头的监测，启动信号采集处理器7对静电传感器4输出的静电信号进行调理、采集，然后进行一系列的信号运算处理，最后得出粉体的速度和浓度信息，将信息通过信息传输模块10输送进数据存储模块23，粉体取样枪12将管道内的粉体进行等速取样以备细度检测，启动粉末输送泵15，将取样粉体通过粉末输送管13把取样的粉体输送到粉末细度测量装置11，粉末细度测量装置11能够在线自动检测粉体的细度，检测原理为图像法或光学法，将检测后的数据通过信息传输模块10输送进数据存储模块23，经过细度测量后的粉体通过粉末输送泵15通过粉末回送管道16进入风粉管道3，避免了粉体泄露对环境造成的污染。再通过数据存储模块23将数据输送至数字化控制系统装置18，通过数字化控制系统装置18上的显示器19和控制按钮20对接收的所有管道的粉体速度、浓度和细度信号这三种数据进行进一步的分析处理，然后数据上传至电厂DCS。

与相关技术相比较，本实用新型提供的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统具有如下有益效果：

启动静电传感器4，对风粉管道3内的粉体流动路径进行感应，固体颗粒流经静电传感器4时，静电传感器4探头就会感应到相应的静电信号，静电传感器4内径与风粉管道3内径一致，与管道中固体颗粒和空气流都不接触，对管道中气固两相流动不产生任何干扰，同时传感器具有基本不磨损、免维护、使用寿命长的优点，环形静电传感器完全覆盖了粉体流经的路径，可精确监测风粉管道4全截面粉体流动状况，风粉流动状态、流动方式的变化不影响静电传感器探头的监测，启动信号采集处理器7对静电传感器4输出的静电信号进行调理、采集，然后进行一系列的信号运算处理，最后得出粉体的速度和浓度信息，该装置取用的信号采集处理器能用于强噪声条件下的微信静电信号采集，能够根据信号幅值的变化自动改变控制放大器的增益，具有信号自适应与处理的功能，避免了常规信号采集处理器的缺点，将信息通过信息传输模块10输送进数据存储模块23，粉体取样枪12将管道内的粉体进行等速取样以备细度检测，启动粉末输送泵15，将取样粉体通过粉末输送管13把取样的粉体输送到粉末细度测量装置11，粉末细度测量装置11能够在线自动检测粉体的细度，将检测后的数据通过信息传输模块10输送进数据存储模块23，经过细度测量后的粉体通过粉末输送泵15通过粉末回送管道16进入风粉管道3，避免了粉体泄露对环境造成的污染，再通过数据存储模块23将数据输送至数字化控制系统装置18，通过数字化控制系统装置18上的显示器19和控制按钮20对接收的所有管道的粉体速度、浓度和细度信号这三种数据进行进一步的分析处理，然后数据上传至电厂DCS。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶部的两侧均固定连接有承重架(2)，两个所述承重架(2)的顶部之间固定连接有风粉管道(3)，所述风粉管道(3)的左侧设置有静电传感器(4)，所述静电传感器(4)的正面设置有控制面板(24)，所述静电传感器(4)的右侧固定连接有第一放置框(5)，所述第一放置框(5)的顶部通过螺丝固定连接有第一安装盖(6)，所述第一放置框(5)的内部设置有信号采集处理器(7)。

2.根据权利要求1所述的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，其特征在于，所述风粉管道(3)的表面且位于第一放置框(5)的右侧固定连接有第二放置框(8)，所述第二放置框(8)的右侧通过螺丝固定连接有第二安装盖(9)，所述第二放置框(8)的内部设置有信息传输模块(10)，所述第二放置框(8)的底部固定连接有粉末细度测量装置(11)。

3.根据权利要求2所述的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，其特征在于，所述风粉管道(3)的底部设置有粉体取样枪(12)，所述粉体取样枪(12)的右侧连通有粉末输送管(13)，所述粉末细度测量装置(11)的底部与粉末输送管(13)的顶部连通。

4.根据权利要求3所述的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，其特征在于，所述底座(1)顶部的右侧固定连接有固定座(14)，所述固定座(14)的顶部固定连接有粉末输送泵(15)，所述粉末输送泵(15)的进气端与粉末输送管(13)的一端连通，所述粉末输送泵(15)的出气端连通有粉末回送管(16)，所述粉末回送管(16)的一端与风粉管道(3)的底部连通。

5.根据权利要求2所述的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，其特征在于，所述风粉管道(3)的表面且位于第二放置框(8)的顶部固定连接有固定板(17)，所述固定板(17)的顶部固定连接有数字化控制系统装置(18)，所述数字化控制系统装置(18)的正面设置有显示器(19)，所述数字化控制系统装置(18)的正面且位于显示器(19)的右侧设置有控制按钮(20)。

6.根据权利要求5所述的输粉管内粉体速度、浓度和细度在线测量系统，其特征在于，所述数字化控制系统装置(18)的右侧固定连接有第三放置框(21)，所述第三放置框(21)的顶部通过螺丝固定连接有第三安装盖(22)，所述第三放置框(21)的内部设置有数据存储模块(23)。

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