[发明专利]一种应用新型静电传感器进行煤粉气力输送速度测量的方法及装置

说明书

本发明设计了一种应用新型静电传感器进行煤粉气力输送速度测量的方法：在静电感应作用下，新型静电传感器获取煤粉的流动信号，传回信号处理电路，利用延时算法计算煤粉输送截面平均速度。本发明还公开了应用上述测量方法的测量装置。新型静电传感器包括钢管、陶瓷管、环形静电感应天线和插入式静电感应天线；环形静电感应天线缠绕在陶瓷管外壁；插入式静电感应天线固定在陶瓷管上，位置在物料输送管道上距离环形天线所在截面500mm范围内，最佳位置是和环形天线处于同一截面；以上两种天线结合作为探测静电荷信号的元件。本发明提出的煤粉气力输送速度的测量方法，可实时有效测量出工业生产过程中煤粉气力输送的截面平均速度。

技术领域

本发明属于煤粉的气力输送流动检测领域，具体涉及一种应用新型静电传感器进行煤粉气力输送速度测量的方法及装置。

背景技术

当前的火力发电厂一般都是在磨煤机中将煤块磨成煤粉，最终送往锅炉中燃烧。火力发电厂中用于携带煤粉进入锅炉的送风称为一次风，一次风风速是调节锅炉工况与燃烧优化的重要指标，一次风速测量不准确，易导致锅炉燃烧器烧损、粉管堵管、水冷壁结焦、水冷壁爆管等事故。这种情况下，控制煤粉的气力输送速度显得尤为重要。

煤粉气力输送速度静电测量原理为：煤粉随气流在管道内输送时，由于煤粉与煤粉之间、煤粉-管道之间的相互作用，会产生两者之间的电荷转移，最终表现为煤粉颗粒上带有一定电荷并且成为流动的静电信号，利用检测到的静电流信号进行煤粉气力输送截面平均速度的计算测量。用于静电测量的电极包含多种形式，主要有插入式电极、环形电极以及多电极测量方法。环形电极设置在绝缘管段外壁紧贴安装，多电极为多电极阵列排布构成内置式静电传感器。环形电极和多电极，不易对流场造成破坏，应用更广。但是实际流动时，环形电极管道内各部分分布不均匀，特别是贴近管道壁和管道内煤粉颗粒流动速度均不相同，内置式圆环型静电传感器难以满足实际的测量需求。采用多电极阵列排布型静电传感器可通过多片电极测量感应电荷量，虽然可以获得更为全面的煤粉输送流动参数信号，弥补圆环型静电传感器的应用缺陷，但是管内湿度增大导致静电作用减小，使得电极测得信号高频成分减少，导致测量延时不准确，信号幅值也减小。所以环形电极和多电极系统测量误差大，甚至是无法测量，影响测量结果的准确性。

发明内容

本发明针对上述煤粉气力输送速度测量在方法存在的缺点，出于解决该问题的目的，提供一种应用新型静电传感器进行煤粉气力输送速度测量的方法及装置。插入式静电感应天线和环形静电感应天线结合，准确测量了贴近管道周围以及管道内部的煤粉流动速度，测量快速而且精度很高。插入式静电感应天线和环形静电感应天线结合，作为上下游电路的传感器，煤粉颗粒流经传感器时，迅速获取信号，传感器输出的静电信号传送到控制端，相距L的两路信号根据延时算法求出延时τ，进而算出煤粉的气力输送速度。

本发明的第一个目的是提供一种应用新型静电传感器进行煤粉气力输送速度的测量方法，该方法主要通过延时算法来计算煤粉输送截面平均速度。管道上下游距离为L，安装插入式电极，煤粉颗粒流经电极，根据延时算法求出延时τ，传感器输出静电信号到控制端，进而算出煤粉的气力输送速度。

本发明的第二个目的是提供一种应用新型静电传感器进行煤粉气力输送速度的测量装置。新型静电传感器包括钢管、陶瓷管、环形静电感应天线和插入式静电感应天线结合，环形静电感应天线缠绕在陶瓷管外壁，插入式静电感应天线固定在陶瓷管上，位置在物料输送管道上距离环形天线所在截面500mm范围内，最佳位置是和环形天线处于同一截面，以上两种天线结合作为探测静电荷信号的元件。该装置要求上下游的插入式静电感应天线平行。在静电感应作用下，新型静电传感器获取煤粉的流动信号，传回信号处理电路，利用延时算法计算煤粉输送截面平均速度。插入式静电感应天线采用耐磨导电材料，环形静电感应天线采用导电材料，两种天线结合，测量更精准、更快速，且易于安装、维修，具有可重复性高的优点；在各种不同复杂工况下，例如温湿度、煤种不同的情况下均有良好的测量性能。

具体实施