[发明专利]一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及方法

说明书

本发明涉及煤粉检测技术领域，特别是涉及一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及方法。该装置包括一节用于从磨煤机经过的一次风管道到燃煤器的采样管道，垂直于采样管道设置一气路部分管道，气路部分管道外侧套设有一分气环道，分气环道内部有若干气帘孔，气体通过气帘孔进入气路部分管道，分气环道具有一进气口，通过进气口连接空气压缩机，进气口上设置若干微小气孔，所述气路部分管道另一端接通光路部分管道，光路部分管道作为拍摄区，采用拍摄孔进行光学成像，所述拍摄区的一侧设置相机和激光器，用以拍摄的相机用数据线连接至计算服务器。本发明不但实现煤粉粒径的在线检测，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。

技术领域

本发明涉及煤粉检测技术领域，特别是涉及一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及方法。

背景技术

当前，我国的火电厂几乎全都处于粗发放电状态，这样不仅无法实现精细化燃烧控制，而且会由于燃烧不充分而导致硫氧化物和氮氧化物的过量产生，引发经济和环境的双重负面影响。同时，这种粗放发电状态会导致磨煤机等机械设备加速磨损，大大影响了火电厂在清洁能源时代的经济效益和发展进程。为解决这一问题，实现智慧火电厂的发展目标，其中，最为首要的实现煤粉颗粒的在线检测，研发在线颗粒检测设备。

为了准确获得一次风管道内煤粉的粒径大小与分布情况，目前的普遍做法是对每一测点处的煤粉进行取样，根据取样的样本来读取煤粉的粒径，但是这种方法不能实现在线监测，并且依赖于手动操作，使其具有操作时间长和操作过程繁杂等效率缺陷。

因此，如何快捷地检测一次风管道内煤粉的粒径是本领域技术人员亟待解决的问题。近年来随着工业CCD和CMOS相机的发展，采用数字相机构成的图像法颗粒粒度分析仪已得到广泛应用，目前市面上已有成熟的图像处理技术，然而现有软硬件技术，对于分辨率高的图像的实时采集则存在不足。能够实现高分辨率采集的高速摄像机过于昂贵，因此，如何将颗粒正确地离散到相机拍摄范围内，使离散的颗粒能够具有整体代表性，并采用正确的方法对其拍摄并计算是一个难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置及方法，即时地反映一次风管道内测点处煤粉的粒径大小和分布情况，，实现煤粉颗粒在线检测的同时，了解管道内部煤粉的粒径分布情况；根据已检测出的颗粒粒径情况实时调整磨煤机的功率，粒径过大就加大磨煤机功率，粒径过小就减小功率，在保证安全的前提下，尽可能提高燃烧效率。以此来解决检测效率低和无法实现在线检测的问题。

本发明是这样实现的，

一种电厂燃煤粒径分布在线检测装置，该装置包括一节用于从磨煤机经过的一次风管道到燃煤器的采样管道，垂直于采样管道设置一气路部分管道，气路部分管道外侧套设有一分气环道，分气环道内部有若干气帘孔，气体通过气帘孔进入气路部分管道，分气环道具有一进气口，通过进气口连接空气压缩机，进气口上设置若干微小气孔，所述气路部分管道另一端接通光路部分管道，光路部分管道作为拍摄区，采用拍摄孔进行光学成像，所述拍摄区的一侧设置相机和激光器，用以拍摄的相机用数据线连接至计算服务器。

进一步地，采样管道与气路部分管道的连接处为采样孔依次连接密封的气路部分管道和光学部分管道，光路部分管道的拍摄区的一端为拍摄孔，采样孔与拍摄孔所在平面平行。

进一步地，压缩气体从外界过滤后通过微小气孔进入分气环道，分气环道将压缩气体均匀地输入给气帘孔，由于光路部分管道是封闭状态，气体通过气帘孔经由气路部分管道流入采样管道，形成气封。

进一步地，所述采样管道与气路部分管道连接处设置有气粉球状气动阀。

进一步地，光路部分管道采用航空铝材包裹，与气路部分管道连接端设置光学石英玻璃。

进一步地，气路部分管道上设置泄压阀安置于气路部分管道主管道上，并与压力传感器相连，并将压力电信号发送到计算服务器上。