[实用新型]一种煤粉细度在线测量光学元件保护装置

说明书

本发明公开了一种煤粉细度在线测量光学元件保护装置，包括测量腔、保护气系统、光学通道和测量系统，所述测量腔上开设有光学通道，所述光学通道的末端安装有测量系统，所述所述光学通道上设有保护气系统，所述保护气系统用于喷出高速气体形成气幕防止进入光学通道的煤粉颗粒黏附于或将已经黏附于测量系统中的光学元件上的颗粒清除。本发明提供的煤粉细度在线测量光学元件保护装置能够防止煤粉颗粒黏附于光学元件上对测量产生影响，提高测量的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及颗粒在线测量领域，具体涉及一种煤粉细度在线测量光学元件保护装置。

背景技术

火力发电厂所使用的煤粉通常由成块的煤炭经磨煤机碾磨形成，再通过煤粉管道被输送至锅炉，进行燃烧。煤粉颗粒粒径参数一直以来是评估磨煤系统的重要指标。而常规的一次风管中煤粉颗粒粒径的测量方式以取样测量法为主，这种方法存在较大的迟滞性，无法与实时调控相结合起来。

光散射方法是一类较为有效的颗粒粒径实时测量方法，该方法能够对运动的细小颗粒进行测量从而获得其粒径信息。在煤粉管道这类工业应用场景中，光散射方法所使用的光源直接照射流场，同时信号接收器需要面对流场接受散射信号。因此，光源与信号接收装置与流场之间需要保持畅通。为防止管内气体外泄对测量装置造成干扰，同时最大程度上减小测量装置对流场的干扰，常规的方法是在流场与光源、信号接收装置之间加装光学视窗。而对于高浓度煤粉流来说，微米级别的煤粉颗粒极易粘附在光学视窗上，且难以吹扫去除。被沾污后的视窗阻挡了一部分光源，使得光源质量下降，并且干扰了信号接收装置的信号接收，给测量带来很大的困难。因此该方法在实施受困于颗粒的沾污问题。诸如此类的沾污问题也一直困扰一些光学方法在多相流测量当中的应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种在煤粉细度在线测量过程中光学元件的保护装置，防止煤粉颗粒黏附于光学元件上对测量产生影响，提高测量的稳定性。

为解决技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种煤粉细度在线测量光学元件保护装置，包括测量腔、保护气系统、光学通道和测量系统，所述测量腔上开设有光学通道，所述光学通道的末端安装有测量系统，所述光学通道上设有保护气系统，所述保护气系统用于喷出高速气体形成气幕防止进入光学通道的煤粉颗粒黏附于或将已经黏附于测量系统中光学元件上的煤粉颗粒清除。

优选的，所述的保护气系统包括进气口、环形气室和环形斜吹喷嘴组成，保护气由进气口进入环形气室，经过均流后由环形斜吹喷嘴喷出后形成位于测量系统中光学元件前方的气幕。

优选的，所述的测量腔腰部开有两个同轴、对称的光学通道，测量腔内煤粉气流流动方向与光学通道垂直。

所述的环形斜吹喷嘴与光学通道中心轴所成角度在0至90度之间，环形斜吹喷嘴喷出的气幕宽度大于测量系统中的光学元件宽度，满足公式：

其中，l为气幕宽度，θ为环形斜吹喷嘴与光学通道中心轴所成角度，d为喷嘴缝宽，a为光学元件宽度。

所述测量系统包括的光学元件有信号发射端和信号接收端，所述的测量系统的信号发射端和信号接收端分别安装于不同光学通道的末端。

所述保护气为干燥洁净的压缩空气。

在颗粒在线测量领域，煤粉流进入测量腔后，部分煤粉颗粒由于流场作用会进入光学通道，因此为了防止煤粉颗粒黏附于或将已经黏附于测量系统中的光学元件上的颗粒清除，提供了本实用新型中的煤粉细度在线测量光学元件保护装置，通过环形斜吹喷嘴喷射出高速压缩空气射流来吹扫光学视窗，可防止煤粉颗粒黏附于光学元件或将光学元件表面黏附的煤粉颗粒吹扫清除，以此来清洁光学视窗，确保煤粉细度测量的准确性。

附图说明