專利名稱：燃煤鍋爐氣粉密度在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于燃燒設備的調節(jié)及控制技術領域，涉及一種用于控制鍋爐給粉機給粉量的氣粉密度在線監(jiān)測裝置。
在鍋爐燃燒運行過程中，如果各輸煤管道內氣粉密度(風粉混合物流速和濃度)不一致，將會導致過量NOx、碳不充分燃燒損失的增加，使鍋爐的使用效率下降，對于四角切圓燃燒的鍋爐則將可能會引起爐內燃燒切圓的偏斜、膛內結焦、燃燒工況不穩(wěn)定、燃燒傳熱惡化甚至被迫停爐停產事故的發(fā)生。為此，通過對輸煤管中氣粉密度進行有效測量進而對給粉機的給粉量作出合理調整，在實際工作中無疑具有重要的意義。目前本領域公知的控制輸煤管中氣粉密度的方法是在煤粉管道上安裝水柱式壓力表，通過觀察管道中的壓力，再人為地調整給粉機的給粉量，這種方法存在的問題一是會產生間接過程中的誤差，二是不能有效確定管道中煤與(空)氣的混合比例。
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種可對各送煤管道進行實時監(jiān)測控制的燃煤鍋爐氣粉密度在線監(jiān)測裝置。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術解決方案是這樣的所提供的燃煤鍋爐氣粉密度在線監(jiān)測裝置為一種用γ放射性穿透煤粉的原理進行測量并采用計算機技術對各輸煤管給粉量信號進行自動跟蹤、計算和處理的裝置，它由分設在給粉機輸煤管兩側的γ射線放射源和NaI探測接受探頭、與探頭輸出端電聯(lián)接的前放電路板、與前放電路板輸出端電聯(lián)接的可編程序控制器(PLC)構成，其中所說的前放電路板中包括一個輸入端與探頭輸出信號端聯(lián)通的光電倍增電路、一個輸入端與光電倍增電路輸出端聯(lián)接的初級倒相放大器、一個輸入端與初級倒相放大器輸出端聯(lián)接的脈沖幅度放大器以及一個輸入端與脈沖幅度放大器輸出端聯(lián)接的電壓比較器，電壓比較器的輸出端與可編程序控制器(PLC)的信號輸入端相聯(lián)。工作時，由放射源發(fā)出的γ射線穿透輸煤管中的煤粉，被NaI探頭接受，射線由探頭中的NaI晶體轉換成光電子，繼而經前放電路板中光電倍增電路放大，成為核電脈沖信號，此信號再依次經初級1∶1倒相放大及20倍脈沖幅度放大并與電壓比較器進行比較后，輸出與管道內煤粉密度成比例的標準頻率信號，此信號被送入PLC進行計數(shù)并進行相應的控制，最后輸出PID(比例積分微分調節(jié)信號)模擬量來調節(jié)給粉機的給粉量，從而實現(xiàn)控制輸煤管中氣粉密度的作用。
以下將結合附圖對本實用新型內容做進一步說明。


圖1為本實用新型一個具體實施例的工作結構示意圖。
圖2為
圖1所示裝置中前放板電路的工作原理圖。
參見附圖，該燃煤鍋爐氣粉密度在線監(jiān)測裝置主要包括γ射線放射源6、接受探頭7、前放電路板8及做為氣粉密度控制臺的可編程序控制器5等部分。γ射線放射源6有多組，它們分別按一定間隔設在輸煤管4的一側，與各γ射線放射源6一一對應的接受探頭7及前放板8分別設在輸煤管4的另一側。前放板電路由光電倍增電路81、初級倒相放大器82、脈沖幅度放大器83以及電壓比較器84組成，其中的光電倍增電路81由兩只并聯(lián)的光電倍增管CK12構成，初級倒相放大器82和脈沖幅度放大器83均由LM258芯片電路構成，電壓比較器84由LM311芯片電路構成。由前放電路板8輸出的標準頻率脈沖信號被送入可編程序控制器(PLC)5進行計數(shù)，氣粉密度的控制主要由PLC來完成，PLC的硬件配制如下
其中計數(shù)卡用來測量每個探頭輸出信號的頻率，通過計算從而得出管道中煤粉的密度，PLC據此判斷煤粉的密度是否合適，并通過模擬量輸出卡控制變頻器2來調整給粉電機1，從而達到最優(yōu)的氣粉混合比例(密度)。
圖1中標號9為鍋爐。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所述裝置的結構合理、操作方便、測量準確度高，可有效確定輸煤管中煤氣混合比例，達到節(jié)省能源和保證鍋爐安全運行的目的，其產品的實施應用具有極好的經濟效益和社會效益。
權利要求1.一種燃煤鍋爐氣粉密度在線監(jiān)測裝置，由分設在給粉機輸煤管(4)兩側的γ射線放射源(6)和NaI探測接受探頭(7)、與探頭(7)輸出端電聯(lián)接的前放電路板(8)、與前放電路板(8)輸出端電聯(lián)接的可編程序控制器(5)構成，其特征在于所說的前放電路板(8)中包括一個輸入端與探頭(7)輸出信號端聯(lián)通的光電倍增電路(81)、一個輸入端與光電倍增電路(81)輸出端聯(lián)接的初級倒相放大器(82)、一個輸入端與初級倒相放大器(82)輸出端聯(lián)接的脈沖幅度放大器(83)以及一個輸入端與脈沖幅度放大器(83)輸出端聯(lián)接的電壓比較器(84)，電壓比較器(84)的輸出端與可編程序控制器(5)的信號輸入端相聯(lián)。
2.如權利要求1所述的燃煤鍋爐氣粉密度在線監(jiān)測裝置，其特征在于前放電路板(8)中的光電倍增電路(81)由兩只并聯(lián)的光電倍增管CK12構成，初級倒相放大器(82)和脈沖幅度放大器(83)均由LM258芯片電略構成，電壓比較器(84)由LM311芯片電路構成。
專利摘要本實用新型為一種根據γ放射性穿透煤粉的原理控制鍋爐給粉機給粉量的氣粉密度在線監(jiān)測裝置,由分設在輸煤管兩側的γ放射源和接受探頭以及前放電路板、可編程序控制器(PLC)構成,前放板中含有光電倍增電路、初級倒相放大器、脈沖幅度放大器和電壓比較器。工作時,探頭將γ射線轉換成光電子,繼而經前放板放大處理后,輸出與管道內煤粉密度成比例的標準頻率信號,再經PLC計數(shù)后輸出PID模擬量來調節(jié)給粉機的給粉量。
文檔編號F23N5/18GK2480717SQ01240398
公開日2002年3月6日 申請日期2001年5月25日 優(yōu)先權日2001年5月25日
發(fā)明者秦書才, 馬激濤, 崔丁旺, 李照輝 申請人:西安秦電核儀表科技有限責任公司