[发明专利]一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤电站煤粉粒径检测领域，尤其是涉及一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及其检测方法。

背景技术

燃煤电站中煤粉颗粒的粒径对锅炉的燃烧效率和污染物排放具有至关重要的影响。实时获取入炉煤粉颗粒的粒径分布情况，便于运行人员及时调整磨煤机出力和送风量，从而实现燃烧优化和节能减。因此，非常有必要实现对燃煤粒径分布的在线检测。

目前，电厂煤粉粒径检测主要依靠煤粉取样装置对入炉煤粉进行定时采样，再送至煤质分析室利用振筛机进行筛分计算，不仅过程复杂且操作复杂，而且不能实时获取入炉煤粉的粒径分布情况，难以准确指导运行人员进行燃烧调整。此外，有学者提出利用煤粉静电电流对煤粉细度进行软测量，这种方法无法获得单个煤粉颗粒的粒径，且准确度差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及其检测方法，实现煤粉颗粒在线检测的同时，获取每一颗煤粉颗粒的粒径信息，进而生成测量煤粉的粒径分布图，获得煤粉颗粒的整体信息；通过现有煤粉取样装置中的旋风分离器实现煤粉颗粒降速，通过分级采样装置实现煤粉浓度稀释，获得浓度适中的测量煤粉；不但实现煤粉颗粒的在线检测，而且可根据煤粉颗粒信息实时调整磨煤机出力，在保证煤粉细度的同时降低磨煤机出力，减小电厂自身耗电量，提高运行经济性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置，包括一端用于从燃煤电站入炉煤粉经过的一次风输粉管路中采样的采样管，所述采样管另一端连接旋风分离器的一侧的进口端，所述旋风分离器下端的出口端连接下方的采样分级器的上端的进口，所述采样分级器的下端的出口连通至第一回粉管路，所述第一回粉管路一端连通至一次风输粉管路，另一端用于连接气源，所述采样分级器包括透明的采样区，所述采样区的一侧设置有拍摄相机，另一侧设置有光源，所述拍摄相机连接服务器。

进一步的，所述旋风分离器的上端通过管路与第二回粉管路连通，所述第二回粉管路一端连通至一次风输粉管路，另一端用于连接压缩空气源。

进一步的，所述服务器7连接电厂的DCS系统，所述DCS系统连接磨煤机。

进一步的，所述采集分样器包括壳体，所述壳体内进口的下方设置有第一挡板，所述第一挡板沿其倾斜长度的两侧端与所述采集分样器的内壁固定连接，其上端与所述采集分样器的内壁不接触且预留有间隙，其下端连接与分级采样器内壁构成收集通道的隔板，所述收集通道下方设置有与采集分样器的壳体可拆卸固定的采样盒，所述第一倾斜挡板的下方还设置有第二倾斜挡板，所述第二倾斜挡板下端与靠近所述采样盒一端固定连接，另一端与所述采集分样器的内壁不接触且预留有间隙，所述第二第二倾斜挡板与所述采集分样器的内壁构成的间隙下方为煤粉经过的采样区。

进一步的，所述采样区与所述拍摄相机和光源相对的两侧均为透明玻璃板。

进一步的，所述采样盒的上端开口螺旋固定。

进一步的，所述采样管上设置有电磁阀。

进一步的，所述采样区、拍摄相机和光源位于同一个罩体内，起到防尘密封的作用，防止镜头和平行光源灰污，造成图像失真影响测量计算。

进一步的，所述旋风分离器可被一个用于对煤粉颗粒进行降速的挡箱替换，所述挡箱包括箱体，所述箱体内设置有第一斜筛板，所述第一筛板下方的所述箱体内设置有由两个第二斜筛板构成的梯形的导向通道，该导向通道用于与分样器对接。

一种电厂燃煤粒径分布在线检测的检测方法，包括如下步骤：

通过采样管1对燃煤电站入炉煤粉经过的一次风输粉管路中的煤粉进行等速取样，取样后的煤粉通过电磁阀门进入旋风分离器进行风粉分离，一次风和超细煤粉进入第二回粉管路，经压缩空气吹回到一次风输粉管中，剩余的煤粉颗粒通过旋风分离器的作用，依靠离心力和重力自由沉降至分级采样器；

进入分级采样器的煤粉浓度较大，不适于进行直接测量，利用分级采样器对粉煤进行分级稀释，获得浓度适中的煤粉进行测量，煤粉进入分离采样器后，通过第一挡板的分隔作用，大部分煤粉进入左侧采样区，少部分煤粉进入右侧大区域，再通过透明板的作用防止分离煤粉再次掺混，再次通过第二挡板的分离作用对煤粉进行二次分离稀释，并进入采样区，此时经过两次分级稀释煤粉浓度大幅度降低，获得适中的煤粉浓度，可以进行测量，完成了采样过程；

煤粉进入采样区后，采样区两侧壁面由透明玻璃板组成，通过平行光源提供平行光照射，煤粉颗粒的图像被拍摄相机捕捉；