[实用新型]烟道飞灰含碳量的在线微波传感器

说明书

本实用新型涉及一种烟道飞灰含碳量的在线微波传感器，属微波和传感器技术领域。

烟道飞灰含碳量是火力发电厂锅炉的一项重要指标。利用该指标可及时调正锅炉燃烧工况，提高锅炉效率。背景技术中有一项利用微波传感器快速测量烟道飞灰含碳量的技术，现简述如下，一种烟道飞灰含碳量的微波传感器，由一对相对放置的角锥喇叭——发射喇叭3和接受喇叭10组成。该传感器须与微波收发测量系统联用：发射喇叭3经隔离器2与微波源1连接；接受喇叭10经检波器11、放大器12与数据处理和显示器13连接；盛有烟道飞灰样品81的样品管14放在发射喇叭3和接收喇叭10之间。见附图1。微波源1产生的微波信号经隔离器2传至发射喇叭3，发射喇叭3把微波信号转换成电磁波，朝接收喇叭10的方向传播，途中经盛在样品管14内的烟道飞灰样品81吸收其部分能量，抵达接受喇叭10。接受喇叭10把接收到的电磁波转换成微波信号，其强弱与烟道飞灰样品81中的含碳量的多少有关，含碳量越多，吸收电磁波的能量越多，接受到的微波信号越弱，反之亦然。检波器11把该微波信号转换成直流信号，经放大器12放大后，传至数据处理和显示器13。数据处理和显示器13的数据处理部分把该直流信号转换成以数字或模拟方式表示的含碳量，并由数据处理和显示器13的显示器部分以数字或模拟方式显示出来。它解决了用微波收发测量系统联用的微波传感器能快速测出烟道飞灰样品81中的含碳量。但其缺点是从烟道中采集足量的供测量用的飞灰样品81耗时约1—2小时，致使测得的含碳量不能用来表征锅炉的实时燃烧工况；此外，如遇样品管14堵灰，那么常规含碳量测定将不能进行。

本实用新型的目的是针对上述缺陷，提供一种能直接对锅炉烟道中流动的飞灰样品进行实时测量的与微波收发测量系统联用的微波传感器。

本实用新型是通过下列技术方案实现的。一种烟道飞灰含碳量的在线微波传感器，由一对相对放置的角锥喇叭——发射喇叭3和接受喇叭10组成，其特征在于，发射喇叭3和接受喇叭10的喇叭口分别制有供安装固定用的边缘4和边缘9，借助边缘4和边缘9，发射喇叭3和接受喇叭10分别经介质板50和介质板51固定于烟道的相对的、开有发射孔60和接受孔61的烟道壁70和烟道壁71的外壁。

制造介质板50和介质板51的材料是低损耗、耐高温材料，可用聚四氟乙烯、玻璃纤维增强四氟板和氧化铝陶瓷制成。

介质板50和介质板51的厚度介于0.5—2.5毫米之间。

本实用新型的优点是，能实时测量烟道飞灰的含碳量。在测量烟道飞灰的含碳量时，不需要采集烟道飞灰样品，也不会发生因样品管堵灰延误含碳量测定的情况。本实用新型结构简单，易于制造和安装。特别适用于安装在火力发电厂锅炉的烟道上，实现对锅炉燃烧工况的实时监测，进而可人工或自动地实行控制，提高锅炉效率、降低发电成本。

附图1是背景技术，烟道飞灰含碳量的微波传感器与微波收发测量系统连接的示意图。

附图2为本实用新型烟道飞灰含碳量的在线微波传感器与微波收发测量系统连接的示意图。

附图3为本实用新型的发射喇叭3和接受喇叭10安装在烟道外壁上的示意图。

附图4为本实用新型的发射喇叭3和接受喇叭10的结构图，其中属接受喇叭10的附图标记置于括号内。

本实用新型的实施例结合附图作进一步的描述：如附图所示，微波传感器须与微波收发测量系统联用：发射喇叭3和接受喇叭10的喇叭口分别制有供安装固定用的边缘4和边缘9，借助边缘4和边缘9，发射喇叭3和接受喇叭10分别经介质板50和介质板51固定于烟道的相对的、开有发射孔60和接受孔61的烟道壁70和烟道壁71和外壁。发射喇叭3和接受喇叭10分别与该测量系统的隔离器2微波源1和检波器11连接。介质板50和介质板51有二个作用：其一，它们相当于样品管14的管壁，允许电磁波无衰减地通过；其二，它们阻挡烟道飞灰经发射孔60和接受孔61进入发射喇叭3和接受喇叭10的空腔。飞灰80相当于样品管14内的烟飞灰样品81，见附图2。由于飞灰80是几秒钟前才从炉膛流到烟道，所以数据处理和显示器13的显示器部分的飞灰含碳量是一项能够用来表示锅炉实时燃烧工况的指标。利用这项指标可对锅炉燃烧工况实施人工或自动地实时控制，从而提高锅炉的效率和节省锅炉的燃料。