电站电容式煤粉浓度测量系统的研制与开发

【摘要】：大型电站锅炉采用中间储仓式制粉系统时，有时通过测量煤粉温度、一次风温与气粉混合物温度间接计算煤粉浓度。由于管道内煤粉分布很不均匀，同时煤粉被加热时存在较大的滞后，往往给测量带来较大的误差。直吹式制粉系统目前还没有煤粉浓度测量装置。因此使得保持各燃烧器喷煤粉量的均匀变得相当困难。各燃烧器配风均匀性和煤粉浓度分布均匀性等都直接影响锅炉燃烧稳定性与经济性。特别是四角布置直流燃烧器切圆燃烧锅炉，各喷燃器出口煤粉浓度偏差较大时，会导致火焰中心偏斜，炉膛热负荷分布不均，使得过热器热偏差增大及水循环故障，严重时甚至造成炉内结渣，影响锅炉安全运行。因此，控制各燃烧器煤粉浓度保持一致，对电站锅炉十分重要。如何调节各燃烧器之间的煤粉均匀性，首先需要能在线准确测量煤粉浓度的设备，才能指导煤粉调节机构的操作。直吹式制粉系统煤粉浓度测量装置更是人们致力研究的课题。 而国内外在煤粉浓度测量方法这一方面，都做了很多的试验研究，也提出了很多测量方案。比如感应电势法、微波法、电容法、超声法、激光法等等。而这些方法也各有其优点、缺点和适用条件，都不可能做到尽善尽美。 而本文则主要是对电容法测量煤粉浓度的原理、优缺点等进行了阐述，并且根据其基本原理搭建了一个实验台。然后，在这个实验台上，对影响电容法测量煤粉浓度的几个主要因素，进行了一些试验研究和数据分析，并得出了结论：风速基本上对试验结果不会产生影响；不同煤粉浓度时，可对应得到一个电压信号，从而便可实现煤粉浓度和电压信号之间的标定；煤粉中水分含量越高，对电压信号的影响越大，中速磨出口的煤粉水分通常在1～3％左右，少量水分使输出信号增大，反而能使相对煤粉浓度测量的灵敏度提高；煤粉细度对测量结果也有影响。