风粉在线检测及调平系统

技术原理

沃森风粉在线检测及调平系统采用静电耦合声发射技术原理进行测 量，可实现煤粉速度、细度和浓度的在线检测。

静电测量原理

煤粉在流动过程中的摩擦会产生静电荷，电极组在煤粉颗粒通过时会感应到静电荷，并在金属电极上产生交流电荷，信号调理电路将交流电荷信号转变为交流电压信号。煤粉流过每组电极时被捕捉并记录其电信 号，通过软件分析两组电信号之间的时间差即可得到煤粉流经过两组电极所用的时间，计算出煤粉流动速度。粉管之间的电荷电压比即粉管之间煤粉量的比例关系。

声发射测量原理

声发射导波杆被颗粒撞击产生声发射信号，不同速度和粒径的煤粉撞击到波导杆上后产生的动量不同，所产生的声波信号也不同，结合颗粒流速信息即可推演出粉体燃料粒度。

声波硬件是由声发射导波杆和声发射变送器组成，声发射导波杆探入管道中，可清晰识别煤粉颗粒撞击信号，并转化为电压信号，电压值与煤粉撞击的动量呈函数关系。通过解析可以将电压值和质量一一对应，进而得到了颗粒的质量分布。颗粒质量m=4/3ρr³，通过计算可以得出颗粒的粒径。每一次撞击的时间极短，每秒可以统计到数千个颗粒的质量和粒径信息，采用统计学的方法将不同的粒径放在不同的粒径区间内即得到煤粉颗粒的粒径分布及 R₉₀。

系统构成

沃森风粉在线检测及调平系统由中央控制机柜和风粉检测装置 构成，其中风粉检测装置的传感器与信号处理器采用一体式设计，分为环形管段式和弧形嵌入式两种结构形式。

系统配置及参数

传动装置根据电厂需求可用电机、气缸、液压缸等作为驱动，通过转轴带动调阀阀芯转动，对管道内的气固两相流进行阻挡，减少流通空间，来实现对气固两相流的流速的调节。

风粉调节装置

沃森风粉均衡控制阀由阀体和传动装置组成。阀体包括壳体、阀 芯和转轴，阀芯设计为弧形镂空结构，可转动90°,转轴置于壳体内。当阀芯与管道垂直时阻力最大，平行时阀芯收回至壳体，与管 道平行无阻力。阀体内壁采用三氧化二铝98陶瓷贴片全贴，阀芯采用稀土合金耐磨钢ZG40CrNiMnMoS, 可保证长期无磨损。

阀芯采用不同高度设计，可满足不同阻力环境的要求，且阀芯采用销子连接的快拆设计，便于更换。

该调阀的阀芯高度可选，以满足不同现场对全关阻力的不同要求。

自动调平系统

《 火力发电厂煤粉制备系统设计标准和计算方法 》(DL/T5154-2002) 第8.1条中明确规定，同层燃烧器各一次 风管之间的煤粉和空气应均匀分配，其风量偏差不大于±8%,煤粉分配偏差不大于±10%。

每根管道安装1套煤粉流速浓度测量装置和1套电动型煤粉流速调 整装置，调节装置位于上游，检测装置位于下游。粉速设定值根据 当前磨煤机出力(给煤机煤量反馈)或机组负荷指令经函数加上粉 速偏置生成。自动调平控制系统基于煤粉流速、浓度在线测量数据 自动分析煤粉偏差，并对各调阀的调整装置发送控制指令，实现在 制粉系统不同负荷及工况下燃烧器出口煤粉流速流量保持均衡。

技术特点

● 可实时测量煤粉流速、煤粉浓度和煤粉细度。

● 静电传感器电极采用圆弧形，可单独布置，也可全截面布置12只电极。

● 独有的声发射传感器技术，可直接测量煤粉细度R90。

● 可用于偏流场检测和堵管预警。

● 电极布置于不锈钢结构中，采用氟塑料隔离，不与风粉直接接触，使用使命不短于8年。

● 中空筒形调节装置阀芯高度可选，适配不同阻力要求，全开时零阻力。

应用价值

● 同台磨风速调平的情况下粉速并不平，粉速相同则着火距离相同燃烧不偏斜，因此，以后调平的概念将是粉速 平而不是风速平。

● 精准的粉速测量数据可以用来进行不同磨煤机工况下的最低粉速实验，也就是最低沉粉速度，重新定义一次风 煤比，动态优化风煤比。

● 煤粉浓度数据可以用来分析燃烧器热功率和炉内热偏 差，也可以给分离器改造和调整提供依据。

● 煤粉细度可以和动态分离器结合实现自动调整，不同煤 质对细度要求不同，可以使磨煤机在出力、细度、功耗等 方面进行动态平衡调节.