一种煤粉燃烧效率在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术属于在线监测技术领域，尤其为一种煤粉燃烧效率在线监测系统，包括取样单元、一氧化碳、氧量测量系统、飞灰含碳量测量系统、信号处理系统和烟道，所述取样单元用于对烟道内的飞灰进行取样。本实用新型专利技术可以同时实现快速、准确测量飞灰含碳量、一氧化碳和氧量的系统，其测量精度不受燃煤的煤质、煤粉细度变化等影响，且多种参数集中测量可以有效利用资源，减少现场烟道的开孔，降低设备投资，减轻用户维护工作量，能够准确、快速获得煤粉燃烧特性参数的实时数据，可以大幅改善以往DCS控制系统缺乏有效实时准确数据而无法对锅炉优化燃烧形成闭环控制的问题，可以更好的实现在线及时调整锅炉燃烧，进一步提升节能降耗效果。

An on-line monitoring system for pulverized coal combustion efficiency

【技术实现步骤摘要】
一种煤粉燃烧效率在线监测系统
本技术涉及在线监测
，具体为一种煤粉燃烧效率在线监测系统。
技术介绍
数据表明，在我国的一次能源消费中，火力发电量在总发电量中的比例长期维持在80％以上，用于发电的原煤在煤炭的消费总量中占比更是超过50％。进入21世纪以来，电力行业迅猛发展，尤其是太阳能、风能以及核能等新能源技术的日益创新使清洁能源发电量在总发电量中的比重有所上升，到2014年，受清洁能源影响，火力发电占总发电量比例下降到约66％，尽管如此，火力发电由于其巨大的发电总量依然是我国电力供应的主要方式。挖掘火力发电的潜在节能点，对于满足“十二五”关于节能减排的要求有重要作用。通过近十多年的发展，高效能、大容量发电机组逐步取代低效率、小容量的发电机组，我国火力发电的煤耗率呈现逐年下降趋势，但是如何降低火力发电能耗仍然是我国工业实现节能减排目标的重大课题。通过完善对锅炉燃烧过程的实时监控，优化锅炉的燃烧工况，提升机组运行的整体控制水平，从而实现锅炉的节能降耗则是一个性价比很好的选择。锅炉煤燃烧效率在线监测系统可以实现对煤粉燃烧后未燃尽碳的实时测量，以及反映燃烧充分程度的一氧化碳和氧量的快速测量，一旦将这些最重要的燃烧信号反馈给锅炉其它设备，并迅速调整和保持在最佳的燃烧工况，就可以将锅炉燃烧控制在一个较为高效和合理的状态，从实现锅炉运行的节能降耗。但现有的煤粉燃烧效率在线检测系统不能同时实现飞灰含碳量、一氧化碳和氧量的快速、准确测量，无法改善以往DCS控制系统缺乏有效实时准确数据而无法对锅炉优化燃烧形成闭环控制的问题，无法满足在线及时调整锅炉燃烧，提升节能降耗效果的问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种煤粉燃烧效率在线监测系统，解决了现有的煤粉燃烧效率在线检测系统不能同时实现飞灰含碳量、一氧化碳和氧量的快速、准确测量，无法改善以往DCS控制系统缺乏有效实时准确数据而无法对锅炉优化燃烧形成闭环控制的问题，无法满足在线及时调整锅炉燃烧，提升节能降耗效果的问题的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种煤粉燃烧效率在线监测系统，包括取样单元、一氧化碳、氧量测量系统、飞灰含碳量测量系统、信号处理系统和烟道，所述取样单元用于对烟道内的飞灰进行取样，所述一氧化碳、氧量测量系统包括烟气过滤单元、冷凝除水单元、抽气泵、CO检测单元、O2检测单元、压缩空气单元和反吹加热单元，所述烟气过滤单元、冷凝除水单元、抽气泵、CO检测单元和O2检测单元依次连接，所述烟气过滤单元用于对灰样进行过滤处理，所述冷凝除水单元用于对灰样进行冷凝除水处理，所述抽气泵用于向灰样提供输送动力，并将灰样管路输送至CO检测单元，所述CO检测单元用于对灰样内一氧化碳含量进行测量，所述O2检测单元用于对灰样内氧量进行测量，所述压缩空气单元通过反吹加热单元对灰样管路进行恒温加热以及管内定时反吹扫，所述飞灰含碳量测量系统包括进样机构、微波测量腔、频谱分析单元、灰样储存单元、样品传送单元、称重单元、灼烧单元、排灰单元和排灰留样单元，所述进样机构用于将经取样单元取样的飞灰输送至微波测量腔，所述频谱分析单元用于对微波测量腔内灰样的含碳量进行快速测量，所述灰样储存单元用于对测量含碳量后的灰样进行储存，所述样品传送单元用于对灰样定量传送至称重单元、灼烧单元和排灰单元的各个工位上，进行沉重、灼烧和排灰处理，所述灰样储存单元通过排灰留样单元与烟道连接，经排灰留样单元取样留灰后将剩余灰样回送至烟道内，当通过灰样灼烧承重并得出精确含碳量结果后将灰样回送至烟道，所述信号处理系统分别与一氧化碳、氧量测量系统和飞灰含碳量测量系统连接，所述信号处理系统用于一氧化碳、氧量测量系统和飞灰含碳量测量系统控制指令的输入、一氧化碳、氧量、飞灰含碳量测量数据的处理和显示以及与用户数据通讯。作为本技术的一种优选技术方案，所述取样单元为双取样探头，每个取样探头上至少设置有2～3个取样孔，取样探头连接于锅炉脱硝前的竖直烟道上。作为本技术的一种优选技术方案，所述CO检测单元是由一氧化碳检测室和嵌设在一氧化碳检测室上的红外传感器组成，所述O2检测单元是由氧气检测室和嵌设在是由氧气检测室上的氧电池传感器组成，一氧化碳检测室和氧气检测室之间管道连通。作为本技术的一种优选技术方案，所述频谱分析单元包括可调谐滤波器、隔离器、微波耦合发射、接收探针和功率检波器，可调谐滤波器接收来自信号处理系统的调制信号后并进行调谐后，通过隔离器转换输出并经微波微波耦合发射探针向微波测量腔内发射微波，发射后的微波经微波耦合接收探针接收后输送至功率检波器内进行功率检测，功率检波器通过对微波发射和接收信号的功率频谱分析，进而计算出飞灰含碳量的大小。作为本技术的一种优选技术方案，所述信号处理系统包括信号处理器以及分别与信号处理器电性连接的触摸显示屏和用户接口，触摸显示屏用于实时显示数据及趋势曲线，用户接口用于与用户进行数据通讯。(三)有益效果与现有技术相比，本技术提供了一种煤粉燃烧效率在线监测系统，具备以下有益效果：该煤粉燃烧效率在线监测系统，可以同时实现快速、准确测量飞灰含碳量、一氧化碳和氧量的系统，其测量精度不受燃煤的煤质、煤粉细度变化等影响，且多种参数集中测量可以有效利用资源，减少现场烟道的开孔，降低设备投资，减轻用户维护工作量，能够准确、快速获得煤粉燃烧特性参数的实时数据，可以大幅改善以往DCS控制系统缺乏有效实时准确数据而无法对锅炉优化燃烧形成闭环控制的问题，可以更好的实现在线及时调整锅炉燃烧，进一步提升节能降耗效果。附图说明图1为本技术的系统原理图之一；图2为本技术中的系统原理图之二；图3为本技术中频谱分析单元的测量原理图。图中：100、取样单元；200、一氧化碳、氧量测量系统；201、烟气过滤单元；202、冷凝除水单元；203、抽气泵；204、CO检测单元；205、O2检测单元；206、压缩空气单元；207、反吹加热单元；300、飞灰含碳量测量系统；301、进样机构；302、微波测量腔；303、频谱分析单元；304、灰样储存单元；305、样品传送单元；306、称重单元；307、灼烧单元；308、排灰单元；309、排灰留样单元；400、信号处理系统；500、烟道。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例请参阅图1-3，本技术提供以下技术方案：一种煤粉燃烧效率在线监测系统，包括取样单元100、一氧化碳、氧量测量系统200、飞灰含碳量测量系统300、信号处理系统400和烟道500，取样单元100用于对烟道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤粉燃烧效率在线监测系统，其特征在于：包括取样单元(100)、一氧化碳、氧量测量系统(200)、飞灰含碳量测量系统(300)、信号处理系统(400)和烟道(500)，所述取样单元(100)用于对烟道(500)内的飞灰进行取样，所述一氧化碳、氧量测量系统(200)包括烟气过滤单元(201)、冷凝除水单元(202)、抽气泵(203)、CO检测单元(204)、O

【技术特征摘要】
1.一种煤粉燃烧效率在线监测系统，其特征在于：包括取样单元(100)、一氧化碳、氧量测量系统(200)、飞灰含碳量测量系统(300)、信号处理系统(400)和烟道(500)，所述取样单元(100)用于对烟道(500)内的飞灰进行取样，所述一氧化碳、氧量测量系统(200)包括烟气过滤单元(201)、冷凝除水单元(202)、抽气泵(203)、CO检测单元(204)、O2检测单元(205)、压缩空气单元(206)和反吹加热单元(207)，所述烟气过滤单元(201)、冷凝除水单元(202)、抽气泵(203)、CO检测单元(204)和O2检测单元(205)依次连接，所述烟气过滤单元(201)用于对灰样进行过滤处理，所述冷凝除水单元(202)用于对灰样进行冷凝除水处理，所述抽气泵(203)用于向灰样提供输送动力，并将灰样管路输送至CO检测单元(204)，所述CO检测单元(204)用于对灰样内一氧化碳含量进行测量，所述O2检测单元(205)用于对灰样内氧量进行测量，所述压缩空气单元(206)通过反吹加热单元(207)对灰样管路进行恒温加热以及管内定时反吹扫，所述飞灰含碳量测量系统(300)包括进样机构(301)、微波测量腔(302)、频谱分析单元(303)、灰样储存单元(304)、样品传送单元(305)、称重单元(306)、灼烧单元(307)、排灰单元(308)和排灰留样单元(309)，所述进样机构(301)用于将经取样单元(100)取样的飞灰输送至微波测量腔(302)，所述频谱分析单元(303)用于对微波测量腔(302)内灰样的含碳量进行快速测量，所述灰样储存单元(304)用于对测量含碳量后的灰样进行储存，所述样品传送单元(305)用于对灰样定量传送至称重单元(306)、灼烧单元(307)和排灰单元(308)的各个工位上，进行沉重、灼烧和排灰处理，所述灰样储存单元(304)通过排灰留样单元(309)与烟道(500)连接，经排...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆明，
申请(专利权)人：南京全方自动化系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32