【技术实现步骤摘要】
一种激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置及方法
本专利技术涉及煤粉颗粒质量浓度的测量
，具体地说，涉及一种激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置及方法。
技术介绍
现阶段在我国的电力结构当中，火电燃煤机组依旧占绝对的主导地位，火电厂燃煤锅炉机组的装机容量超过200GW。煤粉是火电燃煤机组的主要燃料。煤粉的浓度是燃煤电厂中锅炉燃烧状况的一项重要指标，在线测量煤粉颗粒浓度能够实时指导锅炉进行优化运行，对于提高电厂效率，节能减排有比较广泛的工程应用价值。煤粉浓度分配不均导致的燃烧不稳，燃烧效率下降是电厂亟待解决的问题，然而由于电厂内复杂的设备，煤粉浓度的在线测量具有较高难度。煤粉的浓度会影响到锅炉热燃烧效率以及环境污染，也关系到煤粉的气流着火温度。煤粉是一种含碳量较高的物质，与碳烟相似，对于激光也具有较强的吸收性。对于煤粉等粗颗粒的激光诱导炽光测量有很高的应用价值。目前针对煤粉浓度测量一般采用热平衡法，热平衡法进行测量时需要保证煤粉与气流混合时需要使系统处于绝热状态，需要的测量条件较为苛刻，精度受外...
【技术保护点】
1.一种激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置，其特征在于：包括煤粉发射单元、对煤粉颗粒进行加热的激光器、用于捕获煤粉中激光诱导炽光信号的捕获单元、显示并记录所捕获的激光诱导炽光信号强度的示波器以及与所述示波器通讯连接的处理单元；/n所述捕获单元包括放置在煤粉射流路径上的光电倍增管以及放置在所述光电倍增管前且用于除去煤粉射流中除激光诱导炽光信号之外的光信号的滤光片；/n所述处理单元包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时能实现以下步骤：/n建立煤粉质量浓度与激光诱导炽光信号峰值强度之间的关系；基于包含煤粉浓度与激光诱导炽光信号峰值强度...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置，其特征在于：包括煤粉发射单元、对煤粉颗粒进行加热的激光器、用于捕获煤粉中激光诱导炽光信号的捕获单元、显示并记录所捕获的激光诱导炽光信号强度的示波器以及与所述示波器通讯连接的处理单元；
所述捕获单元包括放置在煤粉射流路径上的光电倍增管以及放置在所述光电倍增管前且用于除去煤粉射流中除激光诱导炽光信号之外的光信号的滤光片；
所述处理单元包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时能实现以下步骤：
建立煤粉质量浓度与激光诱导炽光信号峰值强度之间的关系；基于包含煤粉浓度与激光诱导炽光信号峰值强度关系的煤粉质量浓度计算模型得到煤粉的质量浓度。
2.根据权利要求1所述的激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置，其特征在于：所述的煤粉射流路径通过分光镜分为两束，且两束射流路径上均设有所述的捕获单元。
3.根据权利要求1所述的激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置，其特征在于：所述的激光器与所述的煤粉发射单元之间设有用于对正射流中心的光阑以及用于调节所述激光器发射的脉冲能量的衰减器；
所述激光器放置在一移动平台上，该移动平台根据光阑的对正信号校正激光器的位置以使其对准煤粉射流中心。
4.根据权利要求1所述的激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置，其特征在于：所述的激光器为脉冲激光器，在使用激光器对煤粉进行加热时，激光能量密度为0.3J/cm2至3J/cm2，并采集至少500次激光脉冲下的激光诱导炽光信号峰值强度进行平均。
5.根据权利要求1所述的激光诱导炽光微米级含碳微粒质量浓度测量装置，其特征在于：所述的煤粉质量浓度计算模型为：
技术研发人员：陈玲红，吴学成，吴迎春，岑可法，吴建，余佳涵，曾庆敏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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