一种在线煤粉质量流量测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种在线煤粉质量流量测量系统，输送管内壁上设置有微波发射器和微波接收器，并且，输送管内壁上还设置有激光检测模块，利用光学检测原理对煤粉流速进行计算。由于利用激光信号检测煤粉的流速相对于利用静电检测流速的方式，对微波发射器产生的微波造成的干扰较弱，所以，利用激光进行流速检测能够降低对检测造成的影响，因此，利用激光检测流速的方式的准确度较高。

An on-line pulverized coal mass flow measurement system

The utility model relates to an on-line pulverized coal mass flow measurement system, the conveying pipe is arranged on the inner wall of the microwave transmitter and microwave receiver, and the conveying pipe inner wall is also provided with a laser detection module, the velocity of pulverized coal was calculated by using the optical detection principle. Due to the use of laser signal detection of pulverized coal flow relative to the use of electrostatic detection velocity, weak interference, microwave generation of microwave transmitter caused so detecting velocity can reduce the influence of detection caused by laser, therefore, flow velocity using laser detection method with high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种在线煤粉质量流量测量系统
本技术涉及一种在线煤粉质量流量测量系统，属于煤粉测量

技术介绍
燃煤电厂面临节能增效和减低污染物排放的双重压力，而燃烧的精确控制起到至关重要的作用。燃烧的精确控制的关键在于锅炉各燃烧器内风煤比的监测和调整。其中煤粉的质量流量是需要监测的一项重要内容。煤粉的质量流量＝煤粉的绝对浓度×煤粉的流速×输送管道截面积。市面出现了静电法的探针式测量装置，取得了一定的效果但是探针在煤粉输送管道内耐磨性能较差，直接影响了产品的寿命；同时由于探针只是插入管道内一部分，所以不能检测去断面的煤粉，影响精度。为了解决以上问题，又出现了环状的测量装置即电极为环状安装在在输煤管道的内壁，这样解决了全断面测量的问题，也延缓了磨损，但是出现积尘影响测量的问题，同时磨损后更换时必须停机较为麻烦。申请公布号为CN103822223A的中国专利申请文件中公开了一种直吹式制粉系统实现煤粉均匀分配的控制系统，如该文件中的附图1所示，包括流速监测单元，属于利用静电检测流速的流速检测模块，该流速检测模块为设置在煤粉输送管内、分布在微波检测装置两侧的上、下游传感器，这两个传感器均为静电传感器，利用静电的检测方式实现流速的检测；还包括浓度监测单元，为设置在煤粉输送管内的煤粉浓度传感器，为微波发射器和微波接收器，利用微波谐振的方式检测煤粉的浓度。虽然该系统能够在一定程度上检测出煤粉的流速，但是，利用静电检测流速的方式对微波发射器产生的微波造成较大干扰，微波在检测煤粉浓度时受到的影响较大，因此利用微波检测煤粉浓度的准确度较低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种在线煤粉质量流量测量系统，用以解决利用静电检测流速的方式对微波造成较大干扰的问题。为实现上述目的，本技术的方案包括一种在线煤粉质量流量测量系统，包括测量管，以及用于设置在所述输送管内壁上的微波检测装置，所述测量系统还包括设置在输送管内壁上的、用于检测煤粉流速的激光检测装置。所述激光检测装置包括至少一对激光检测单元，每对激光检测单元由两个激光检测单元构成，各对激光检测单元中的两个激光检测单元沿测量管纵向延伸方向设置，每个激光检测单元均由激光发射器和激光探测器构成。所述激光检测装置包括一对所述激光检测单元，第一激光检测单元由第一激光发射器和第一激光探测器构成，第二激光检测单元由第二激光发射器和第二激光探测器构成，所述第一激光检测单元的激光传输路径与所述第二激光检测单元的激光传输路径的方向相同。所述第一激光检测单元的激光传输路径与所述第二激光检测单元的激光传输路径处于同一输送管纵截面上。所述微波检测装置中的微波发射器和微波接收器设置在测量管两侧，且微波发射器和微波接收器的连线垂直于煤粉流动方向；所述第一激光检测单元和第二激光检测单元分设在所述微波检测装置的左右两侧，所述第一激光检测单元的激光传输路径垂直于煤粉流动方向，且与所述微波检测装置中的微波发射器和微波接收器的连线垂直设置。第一激光检测单元的激光传输路径与微波发射器和微波接收器中心位置所在横截面的直线距离为第一直线距离，第二激光检测单元的激光传输路径与微波发射器和微波接收器中心位置所在横截面的直线距离为第二直线距离，所述第一直线距离与第二直线距离相同。所述测量系统还包括设置在测量管内壁上、且分别设置在所述微波检测装置左右两侧的左封波结构和右封波结构，所述左封波结构和右封波结构均包括至少一对金属封波头，所述金属封波头凸出于测量管内壁设置。所述左封波结构和右封波结构均包括沿着测量管纵向延伸方向设置的至少两对金属封波头。每对金属封波头中的两个金属封波头的连线均垂直于煤粉流动方向，且每对金属封波头中的两个金属封波头均沿着测量管的周向均匀间隔布置；所述微波检测装置中的微波发射器和微波接收器设置在测量管两侧，且微波发射器和微波接收器的连线垂直于煤粉流动方向；微波发射器、微波接收器和所有的金属封波头的中心位置处于同一个纵截面上，左封波结构和右封波结构相对于微波检测装置左右对称设置。金属封波头由固定座和金属管体构成，所述金属管体与固定座固定设置，金属管体从测量管上对应的孔中伸入测量管内部，金属管体的长度大于测量管壁厚，以凸出于测量管内壁，固定座与测量管外壁挡阻设置。本技术提供的在线煤粉质量流量测量系统中设置有激光检测装置，激光检测装置设置在输送管内壁上，该激光检测装置的检测原理是通过激光信号检测煤粉的流速。相对于静电对微波的干扰，利用激光信号检测煤粉流速时激光对微波的干扰要弱些，微波在检测煤粉浓度时受到的影响较小，因此这种情况下，利用微波检测煤粉浓度的准确度较高。而且，采用激光测速的方式除了对微波影响小之外，相对于静电测速法，还具有以下优势：激光测速中，光强的波动是由颗粒运动引起的；静电法是颗粒和气流的团聚体引起，非颗粒引起，气流流速、即载体的风速不能代表颗粒的流动速度，颗粒的流动速度与载体的风速存在一定的差异。因此，激光测速法相对于静电法，准确度更高。另外，相对的，微波对激光信号的影响也较小，那么，利用激光进行流速检测时，能够提升流速的检测精度，因此，利用激光检测煤粉流速的方式的准确度较高。附图说明图1是微波检测的原理示意图；图2是微波发射器、微波接收器、激光发射器和激光探测器之间的方位关系示意图；图3是微波发射器、接收器以及金属封波头在输送管中的布置示意图。具体实施方式本技术提供的在线煤粉质量流量测量系统的基本思路在于：在线煤粉质量流量测量系统，包括测量管，用于设置在输送管内壁上的微波检测装置，以及设置在输送管内壁上的、用于检测煤粉流速的激光检测装置。基于上述基本思路，下面结合附图做进一步详细的说明。首先，测量管可以是专门设置的、用于实现数据检测的一段管道，也可以是锅炉中本身就具有的一段输送管，本实施例的监控系统中的测量管为单独设置的管道，那么，该管道就与微波检测装置、激光检测装置等组成部分共同构成一个独立的检测设备，即一个完整的产品。在进行检测时，将测量管装配在锅炉中，对测量管中流过的煤粉进行检测。另外，不管是专门设置的管道，还是锅炉本身就具有的管道，均用于流通煤粉，即用于输送煤粉，因此，以下将测量管称为输送管。然后，微波检测装置包括微波发射器和微波接收器。利用微波对煤粉的相关数据，比如浓度等进行测量时，基于的检测原理如图1所示，信号源输出连接微波发射器3，微波发射器3发出的微波在输送管中进行相应的传输，然后，微波接收器4接收到微波发射器3发出的微波，当然，微波接收器4就需要输出连接信号处理模块，以对微波接收器4接收到的微波进行处理，进而对煤粉的相关数据进行测量。由于微波检测方法属于常规技术，上述对检测原理只进行了简单介绍，而且数据的具体测量算法也属于常规技术，本实施例就不再具体描述。现有技术中的微波发射器和微波接收器通常具有以下两种布置方式：第一种，设置在输送管的同一侧，这种设置方式虽然能够实现测量，但是，检测精度不高；第二种，设置在输送管两侧，且微波发射器和微波接收器的连线(本实施例中的连线是指微波发射器和微波接收器的中心位置的连线)与煤粉流动方向倾斜一定角度，这种设置方式较第一种设置方式来说，检测精度虽然有了一定的提升，但是，提升程度不高，检测精度总体上还是不高。本技术中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线煤粉质量流量测量系统，包括测量管，以及用于设置在所述测量管内壁上的微波检测装置，其特征在于，所述测量系统还包括设置在测量管内壁上的、用于检测煤粉流速的激光检测装置。

【技术特征摘要】
1.一种在线煤粉质量流量测量系统，包括测量管，以及用于设置在所述测量管内壁上的微波检测装置，其特征在于，所述测量系统还包括设置在测量管内壁上的、用于检测煤粉流速的激光检测装置。2.根据权利要求1所述的在线煤粉质量流量测量系统，其特征在于，所述激光检测装置包括至少一对激光检测单元，每对激光检测单元由两个激光检测单元构成，各对激光检测单元中的两个激光检测单元沿测量管纵向延伸方向设置，每个激光检测单元均由激光发射器和激光探测器构成。3.根据权利要求2所述的在线煤粉质量流量测量系统，其特征在于，所述激光检测装置包括一对所述激光检测单元，第一激光检测单元由第一激光发射器和第一激光探测器构成，第二激光检测单元由第二激光发射器和第二激光探测器构成，所述第一激光检测单元的激光传输路径与所述第二激光检测单元的激光传输路径的方向相同。4.根据权利要求3所述的在线煤粉质量流量测量系统，其特征在于，所述第一激光检测单元的激光传输路径与所述第二激光检测单元的激光传输路径处于同一测量管纵截面上。5.根据权利要求3或4所述的在线煤粉质量流量测量系统，其特征在于，所述微波检测装置中的微波发射器和微波接收器设置在测量管两侧，且微波发射器和微波接收器的连线垂直于煤粉流动方向；所述第一激光检测单元和第二激光检测单元分设在所述微波检测装置的左右两侧，所述第一激光检测单元的激光传输路径垂直于煤粉流动方向，且与所述微波检测装置中的微波发射器和微波接收器的连线垂直设置。6.根据权利要求5所述的在线煤粉质量流量测量系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，袁辉，赵志伟，段超华，马瑞涛，
申请(专利权)人：郑州光力科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41