專利名稱：螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種直接安裝在灰斗處，實現(xiàn)實時在線地測量電站鍋爐飛灰含碳量的螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置，屬于電力測控技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鍋爐運行中飛灰含碳量利用“化學灼燒失重法”進行測量，這是一種離線的實驗室分析方法，精度高，測量時間長達四——八小時，受灰樣采集、樣品代表性、分析時間滯后等因素影響，導致測量的結(jié)果不能及時準確地反映當前的鍋爐燃燒的工況，對鍋爐燃燒的控制和燃燒調(diào)整的指導缺乏實時性。長期以來由于受技術(shù)條件的限制，一直采用鍋爐負荷、煤量煤質(zhì)、煤粉細度、煙氣氧量等運行參數(shù)和數(shù)據(jù)進行間接控制，因此控制效果不太理想。
雖有安裝在煙道上的實時在線的檢測產(chǎn)品也已投入了使用，但是其取樣系統(tǒng)因受煙道飛灰高溫潮濕的原因(一般是130~190℃)，導致系統(tǒng)雖理論上可行，實際應(yīng)用上可靠性不高，容易產(chǎn)生取樣管道的堵灰，需要大量的人工維護。同時采樣點的單一性也意味著灰樣代表性不足，檢測到的數(shù)據(jù)與真實結(jié)果之間誤差較大。后來發(fā)展為也有了非取樣式的測碳系統(tǒng)，在可靠性上有所增加，但是存在的問題是，由于測量面積偏大，測量精度嚴重不足或需要反復校正。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對上述存在的缺陷，提出一種直接安裝在灰斗處，實現(xiàn)實時在線地測量電站鍋爐飛灰含碳量的螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置，它可有效克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的可靠性不高，容易產(chǎn)生取樣管道的堵灰、檢測數(shù)據(jù)誤差大等缺陷。
本實用新型的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)是由主控柜、現(xiàn)場電子柜、螺旋取灰單元三部分組成，其中主控柜的輸入/出端接現(xiàn)場電子柜的輸出/入端，現(xiàn)場電子柜的輸入/出端接螺旋取灰單元的輸出/入端。
本實用新型的優(yōu)點直接安裝在灰斗處的測量飛灰含碳量設(shè)備，實現(xiàn)實時在線地測量電站鍋爐飛灰的含碳量，對比或考核運行班組的工作能力；指導調(diào)節(jié)鍋爐燃燒的風煤比等參數(shù)，降低發(fā)電成本；標定粉灰的質(zhì)量等級，增加副產(chǎn)品銷售業(yè)績；有助于提升電廠競價上網(wǎng)的競爭力。解決了煙道溫度高濕度大維護量大的難題，克服了非取樣式精度不足的難題，也解決了灰斗處灰量過大的問題，利用微波諧振法和軟件技術(shù)、通訊技術(shù)，準確測量飛灰含碳量。


附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是螺旋取灰單元的結(jié)構(gòu)示意圖附圖3是現(xiàn)場電子柜的方塊結(jié)構(gòu)示意圖附圖4是主控柜的方塊圖附圖5是本實用新型中的電路圖附圖6是控制系統(tǒng)的工作流程圖圖中的1是主控柜、2是現(xiàn)場電子柜、3是螺旋取灰單元、4是電機、5是電纜、6是微波諧掁腔、7是灰槽、8是螺絲桿、9是微波處理電路板、10是線槽及電纜、11是掃頻源、12是微波源含防振墊圈、13是留灰取樣瓶、14是芯電纜、15是控制系統(tǒng)(專用軟件)、16是顯示器、17是打印機、18是網(wǎng)絡(luò)接口；19是微波源、20是電子柜操作面板、21是微波接收單元、22是微波中繼、23是傳感器、24是現(xiàn)場控制單元。IC1是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(型號9832)、IC2是通道選擇器(型號4012)、IC3是穩(wěn)壓源(型號7805)、V1是點源輸入比較器。
具體實施方式
對照附圖1，其結(jié)構(gòu)是主控柜1的輸入/出端接現(xiàn)場電子柜2的輸出/入端，現(xiàn)場電子柜2的輸入/出端接螺旋取灰單元3的輸出/入端。
工作過程螺旋取灰單元3含工控機、液晶顯示器、打印機、報警器作為上位機，在專業(yè)軟件控制下連續(xù)運行，工業(yè)計算機將測量結(jié)果顯示在界面上，也可傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，其中將控制指令送到現(xiàn)場電子柜2(含微波源、掃頻源、處理電路板)進行細化，細以電信號形式傳輸?shù)街骺毓?(含雙向電機、螺絲鉆、取樣槽)取出待測灰樣并測量，測量結(jié)果傳到②現(xiàn)場電子柜再轉(zhuǎn)化成標準信號回傳到螺旋取灰單元3。
對照附圖2，其結(jié)構(gòu)是電機4、電纜5、微波諧掁腔6、灰槽7依次排列設(shè)置，電機4與螺絲桿8相接。測量過程是電纜5發(fā)來測量指令，控制電機4正轉(zhuǎn)，由螺絲桿8卷出灰樣放入灰槽7，由微波諧掁腔6對著灰槽7進行非接觸式測量，測量結(jié)果由電纜5傳輸出到現(xiàn)場電子柜2；排灰過程是由電纜5發(fā)來排灰指令，控制電機4反轉(zhuǎn)，由螺絲桿8自灰槽7帶出灰樣，自由落入灰斗中。
對照附圖3，其結(jié)構(gòu)是包括微波處理電路板9、線槽及電纜10、掃頻源11、微波源含防振墊圈12、留灰取樣瓶13，其中線槽及電纜10與掃頻源11、微波源含防振墊圈12、微波處理電路板9依次相接，留灰取樣瓶13通過外螺紋直接裝在現(xiàn)場電子測量箱體外。工作過程由線槽及電纜10傳輸控制信號，驅(qū)動掃頻源11和微波源含防振墊圈12工作，并進入微波處理電路板9上的微波處理電路調(diào)理，處理后的信號由線槽及電纜10傳到主控柜1或螺旋取灰單元3，而留灰取樣瓶13是為了方便操作人員使用通過外螺紋直接裝在現(xiàn)場電子測量箱外的對照附圖4，其結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)接口18的輸出端接入控制系統(tǒng)15，控制系統(tǒng)15的接入/出信號端與芯電纜14的接出/入信號端相接，控制系統(tǒng)15的顯示、打印、網(wǎng)絡(luò)接口控制信號接顯示器16、打印機17、網(wǎng)絡(luò)接口18。
工作時，信號至芯電纜14接入或輸出，在網(wǎng)絡(luò)接口18的控制下由專用軟件15執(zhí)行各種操作，各類結(jié)果可以由顯示器16顯示，打印機17打印，網(wǎng)絡(luò)接口18通訊。
對照附圖5，微波源自點源輸入比較器V1調(diào)整輸入，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1調(diào)整形再經(jīng)通道選擇器IC2計算和放大后，輸出給計算機一次全自動的測量過程包含以下幾個步驟清灰、填灰和測量。
通過反向旋轉(zhuǎn)傳感器上的螺絲鉆就可以將傳感器測量腔體內(nèi)的灰清空，但通常因為測量腔體內(nèi)被壓緊的灰會形成比較牢固的塊狀物以至于無法自己脫落，這時就得用外加的壓縮空氣破壞這些塊狀物體，然后才能將灰清空。
待測的飛灰中有大量的空氣存在。為了測量準確，傳感器測量腔內(nèi)的灰必須達到較高的密度，即空氣必須盡可能得被清除，這可以通過將灰不斷填充進腔體并用螺絲鉆壓緊來達到這一目的。
為了測量飛灰中含碳量的多少，測量腔體必須首先被灰填充滿。一旦填滿，填充過程就結(jié)束，微波測量過程開始。在一次成功的測量后就能得到當前的飛灰含碳數(shù)據(jù)。
為了衡量飛灰測量系統(tǒng)的精度，由系統(tǒng)自動產(chǎn)生的飛灰含碳數(shù)據(jù)必須能和實驗室分析數(shù)據(jù)做對比。操作人員可以通過使用一根采樣管從飛灰測碳儀傳感器的背面取出灰樣并把灰樣送到實驗室進行人工分析進而對比數(shù)據(jù)。
手工取樣的操作步驟如下●暫停系統(tǒng)自動測量。
●在后蓋處打開取樣孔，用合適的取樣管盡可能深地插入取樣孔然后拔出。
●取出來的灰樣填到取樣皿里，根據(jù)需要這一步驟可能要重復多次。
●將取樣結(jié)束后將傳感器后蓋合上。
●恢復自動操作。
正常運行后，基本不需要維護。傳感器上螺絲鉆外面的密封管大概每隔6個月檢查和更換一次，其它的維護都不需要?？杀ＷC電站的飛灰銷售量從300噸/月增加到1000噸/月。飛灰的質(zhì)量穩(wěn)定，飛灰含碳的測量結(jié)果直接顯示在控制室SCADA系統(tǒng)的主控屏幕上，同時也能通過電話線和modem遠程訪問到。技術(shù)人員可遠程地例行檢查系統(tǒng)的運行情況并對問題進行診斷，包括及時更新軟件和數(shù)據(jù)標定而無須親自到電廠來。
技術(shù)參數(shù)●測量周期5-10分鐘(取決于已有灰量的大小)●測量精度絕對精度優(yōu)于+/-0.6％●測量范圍0-10％，更大范圍需定制●傳感器工作溫度120-300，定制可達660
●每個控制柜的傳感器1-4個，最多8個●測量位置灰斗處或其它飛灰大量堆積處●標準部件含有PLC的測量柜，電機控制盒，飛灰傳感器●傳感器到測量柜距離225英尺(標準)，根據(jù)需要可達400英尺●數(shù)據(jù)通信每個通道的標準輸出1路4-20mA飛灰含碳量信號每個通道的標準輸入1路數(shù)字信號●遠程通訊和遠程診斷MEDOM、MODBUS●測量柜防護等級IP 55，NEMA 12，32-104 Ambient●尺寸/重量4通道31.5×23.6×78.7英寸/551磅8通道63.0×23.6×78.7英寸/772磅●電源220 VAC 50/60Hz●功率500W
權(quán)利要求1.螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置，其特征是主控柜的輸入/出端接現(xiàn)場電子柜的輸出/入端，現(xiàn)場電子柜的輸入/出端接螺旋取灰單元的輸出/入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置，其特征是主控柜中的電機、電纜、微波諧振腔、灰槽依次排列設(shè)置，電機與螺絲桿相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置，其特征是現(xiàn)場電子柜包括微波處理電路板、線槽及電纜、掃頻源、微波源含防振墊圈、留灰取樣瓶，其中線槽及電纜與掃頻源、微波源含防振墊圈、微波處理電路板依次相接，留灰取樣瓶通過外螺紋直接裝在現(xiàn)場電子測量箱體外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置，其特征是螺旋取灰單元中的網(wǎng)絡(luò)接口的輸出端接入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的接入/出信號端與芯電纜的接出/入信號端相接，控制系統(tǒng)的顯示、打印、網(wǎng)絡(luò)接口控制信號接顯示器、打印機、網(wǎng)絡(luò)接口。
專利摘要本實用新型涉及的是螺旋取灰式飛灰含碳量測量裝置其結(jié)構(gòu)是由主控柜、現(xiàn)場電子柜、螺旋取灰單元三部分組成，其中主控柜的輸入/出端接現(xiàn)場電子柜的輸出/入端，現(xiàn)場電子柜的輸入/出端接螺旋取灰單元的輸出/入端。本實用新型的優(yōu)點直接安裝在灰斗處的測量飛灰含碳量設(shè)備，實現(xiàn)實時在線地測量電站鍋爐飛灰的含碳量，對比或考核運行班組的工作能力；指導調(diào)節(jié)鍋爐燃燒的風煤比等參數(shù)，降低發(fā)電成本；標定粉灰的質(zhì)量等級，增加副產(chǎn)品銷售業(yè)績；有助于提升電廠競價上網(wǎng)的競爭力。解決了煙道溫度高濕度大維護量大的難題，克服了非取樣式精度不足的難題，也解決了灰斗處灰量過大的問題，利用微波諧振法和軟件技術(shù)、通訊技術(shù)，準確測量飛灰含碳量。
文檔編號G01N1/20GK2879160SQ200620070558
公開日2007年3月14日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者尤榮 申請人:尤榮