锅炉煤粉气力输送状态在线监测系统研究

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1、第30卷第8期仪器仪表学报Vol.30No.82009年8月ChineseJournalofScientificInstrumentAug.2009锅炉煤粉气力输送状态在线监测系统研究*贾志海，范学良，李俊峰，蔡小舒（上海理工大学能源与动力工程学院颗粒与两相流测量技术研究所　上海　200093）摘　要：煤粉气力输送状态在线监测对磨煤机工作状态以及锅炉炉膛燃烧安全、均衡和稳定性的评估具有重要意义。在理论研究的基础上，研制了一种基于激光脉动法和互相关法测试原理的锅炉煤粉气力输送过程参数在线监测系统，以实现煤

2、粉气力输送过程状态的在线监测。该系统通过煤粉流经系统探头测量区时的激光脉动信号，经过光电信号转换元件、信号滤波以及数据分析处理后得到煤粉浓度、细度以及速度特征参数，进而评估磨煤机和煤粉管道运行状态。现场安装和测试结果表明，该系统具有测量精度高、成本低以及安装简便等特点。关键词：煤粉；气力输送；激光脉动法；互相关法；在线监测中图分类号：TP274　　文献标识码：A　　国家标准学科分类代码：510.40On-linemonitoringforpulverizedcoalpneumaticconveyance

3、JiaZhihai,FanXueliang,LiJunfeng,CaiXiaoshu(InstitudeofParticle&Two-phaseFlowMeasurement,SchoolofEnergy&PowerEngineering,UniversityofShanghaiforScience&Technology,Shanghai200093,China)Abstract：Runningconditionofpulverizedcoalpipeandmillhasgreateffectonthe

4、combustionandsafeoperationoftheutilitiesinpowerstation.Thereare,however,lesseffectivewaystoon-linemonitorthepipe.Thispaperpresentstheresearchonon-linediagnosingtheoperationofpulverizedcoalpipewithlightfluctuationmethodandcross-correlationmethod.Basedonth

5、etheoreticalresearch,anovelon-linemonitoringsystemwasdesignedtomeasurethecharacteristicparametersofthepulverizedcoal.Thelaserfluctuatedsignalspassingthroughthetestzonearetransformedwithaphoto-electrictransformationdevice,filteredandprocessedinordertoacqu

6、iretheconcentration,sizeandvelocityofthepulverizedcoal.Theoperatingstatusofthemillandcoalpipesisevaluatedwiththeseparameters.Experimentalresultsshowthatthemonitoringsystemhasthecharacteristicsofhighaccuracy,lowcostandeasyinstallation.Keywords：pulverizedc

7、oal;pneumaticconveyance;lightfluctuationmethod;crosscorrelationmethod;on-linemonitoring第8期贾志海等：锅炉煤粉气力输送状态在线监测系统研究16531　引　　言收稿日期：2009-06　　ReceivedDate：2009-06*基金项目：国家自然科学基金（50706029）、863计划（2006AA03Z349）、上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金、上海理工大学博士启动经费资助项目随着对电厂运行经济性以及环境保

8、护要求的提高，迫切需要对燃煤电厂的燃烧进行优化以提高燃烧效率，降低烟尘、NOx和SO2的排放并减少制粉系统的能耗。对于直吹式制粉系统，煤粉由一次风携带经煤粉管直接进入炉膛燃烧，因而各煤粉管之间煤粉浓度的不均匀性对锅炉的燃烧有很大影响。若各个燃烧器中的煤粉浓度相差太大，则燃烧不能很好组织，会引起火焰偏斜、结焦、燃烧不稳等。同时煤粉粒度过大或过细则会造成机械不完全燃烧损失增大、锅炉效率下降、磨煤机能耗增加等。而各管道内煤粉速度不同则会造成燃烧的