[发明专利]一种磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统和方法

权利要求书

1.一种磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，包括若干个在线等速煤粉取样测量装置和系统测量控制单元，在线等速煤粉取样测量装置分别安装在同一台磨煤机出口的若干根煤粉管道(1)上，且在线等速煤粉取样测量装置分别通过控制信号线与系统测量控制单元相连，系统测量控制单元包括智能处理器和显示单元，用于对在线等速煤粉取样测量装置进行逻辑时序控制以及测量信号的处理和传送。

2.根据权利要求1所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，所述在线等速煤粉取样测量装置包括煤粉取样枪(2)、旋风分离器(6)、抽气器(9)、取样容器(7)、煤粉管道流速测量仪(15)、取样流速测量仪(16)和粉量测量仪(17)，其中，煤粉取样枪(2)为中空结构的管道，煤粉取样枪(2)通过密封安装座(3)安装在煤粉管道(1)上，煤粉取样枪(2)贯穿密封安装座(3)，且煤粉取样枪(2)的一端伸入煤粉管道(1)内，另一端与三通切换阀门(4)的a端口连通；三通切换阀门(4)的b端口通过旋风分离器入口管道(5)与旋风分离器(6)的进口连通，旋风分离器入口管道(5)上安装有取样流速测量仪(16)，三通切换阀门(4)的c端口与压缩空气气源管路连通；旋风分离器(6)的上端口通过引气管(8)与抽气器(9)的负压端口相连，抽气器(9)的喷射端口与煤粉管道(1)连通，抽气器(9)的控制端口通过电气比例阀门(12)与压缩空气气源管路连通；旋风分离器(6)的下端口与取样容器(7)的落粉口连通，取样容器(7)的底部端口与压缩空气气源管路连通；粉量测量仪(17)安装在取样容器(7)上；煤粉管道流速测量仪(15)安装在煤粉管道(1)的管壁上。

3.根据权利要求2所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，煤粉取样枪(2)采用等速取样的抽吸式煤粉取样仪。

4.根据权利要求2或3所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，煤粉取样枪(2)采用可折向的等截面自动煤粉取样仪。

5.根据权利要求2所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，抽气器(9)与煤粉管道(1)之间的连接管路上设有回粉阀门(10)。

6.根据权利要求5所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，回粉阀门(10)与煤粉管道(1)之间通过回粉管(11)连通。

7.根据权利要求2所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，三通切换阀门(4)的c端口与压缩空气气源管路之间的连接管路上设有反吹阀门(14)。

8.根据权利要求2所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测系统，其特征在于，取样容器(7)的底部端口与压缩空气气源管路之间的连接管路上设有吹扫阀门(13)。

9.一种基于权利要求1-8任一的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

系统测量控制单元同时启动磨煤机出口煤粉管道(1)上的若干个在线等速煤粉取样测量装置，在线等速煤粉取样测量装置在同一时间段内进行煤粉取样，并实时测量煤粉管道内的煤粉流速；

取样结束后，根据在线等速煤粉取样测量装置的取样容器(7)所取得的煤粉量和取样平均流速，计算每个煤粉管道的煤粉相对浓度和煤粉平均浓度，根据煤粉相对浓度和煤粉平均浓度计算煤粉管道间的浓度偏差；

系统测量控制单元根据煤粉管道间的浓度偏差来控制磨煤机的调节机构动作，将不同煤粉管道之间的浓度平衡调节为一致。

10.根据权利要求9所述的磨煤机输粉管道间浓度偏差的在线监测方法，其特征在于，在线等速煤粉取样测量装置在一个取样测量周期内的取样包括以下步骤：

步骤1-反吹扫：打开反吹阀门(14)，利用压缩空气对各煤粉取样枪(2)进行反吹扫，一定时间后关闭反吹阀门(14)；

步骤2-开始取样：依次打开回粉阀门(10)、电气比例阀门(12)、三通切换阀(4)的端口a与端口b，煤粉取样枪(2)从煤粉管道(1)中进行取样，并抽吸到旋风分离器(6)中进行气粉分离，煤粉样本落到取样容器(7)中；

步骤3-等速取样：粉管流速测量仪(15)测量煤粉管道(1)内的煤粉流速，取样流速测量仪(16)测量煤粉取样枪(2)的取样流速，根据煤粉流速和取样流速的速度差分信号控制电气比例阀(12)的输出气压，将煤粉流速和取样流速调整为一致，从而实现等速取样，并计算这一段取样时间内的煤粉取样枪(2)的取样平均流速v；

步骤4-结束取样：设定的取样时间结束后，打开三通切换阀(4)的端口a与端口c，关闭电气比例阀门(12)，最后关闭回粉阀门(10)；

步骤5-粉量测量：粉量测量仪(17)测量取样容器(7)中的煤粉量m；

步骤6-计算相对浓度：相对浓度值为η＝m/v；

步骤7-清空煤粉：打开回粉阀门(10)、吹扫阀(13)，利用压缩空气将取样容器(7)中的煤粉吹送到煤粉管道(1)中，清空取样容器(7)，一定时间后，依次关闭吹扫阀(13)、回粉阀门(10)。