[发明专利]用于测定气流中的固体组份的方法

说明书

发明涉及一种用于测定气流中的固体组份，特别是用于在烧煤电厂中调整锅炉的煤粉燃烧装置的方法及其设备。

在工业的很多领域中，须借助气流输送固体份量。本案主要关系到对烧煤电厂锅炉所供煤粉的测定和调整。而这仅应是本发明的一个优选的实施例。

在现今公开的烧煤电厂中，煤粉通过载运空气被输往相应的、设在锅炉中的不同平面上的燃烧器。另外，帮助煤粉在锅炉中燃烧的燃烧空气也被输入锅炉。

为了调整煤粉的输送量，在相应的输送管路中设置了阀门，分配器或类似的执行机构，对这些执行机构进行一次性调整，即在烧煤电厂投运时进行调整并在此后的较长时期内保持该调整位置。

每隔一定周期，从输送流中取样，以便对燃烧装置进行重新调整。因此，对燃烧装置的误调是鉴别不出的。因为届时对煤粉含量只能进行间断地测量。而向锅炉输送错误的煤粉量会导致很不利的后果。一方面，大大降低了效率，另一方面，废气值有所加大。此外，因此会加大锅炉和燃烧器的磨损。

也可在输送流本身中置入测量仪，而其缺点在于，输送流在测量仪的范围内的输送断面被收缩，从而导致压力损失或磨耗。这两种后果都是人们所不希望的。

本发明的任务在于提供一种上述类型的方法和设备，用以能通过简单的方式连续地测定气流中的固定组份，同时又使气流不受到任何妨害。

解决以上任务的技术方案在于，从发射器向接收器发送电磁波，其间电磁波通过带有固体组份的气流，并且通过电磁被部分为固体组份所吸收来测定这些电磁波的衰减。

该方法的主要优点之一在于，可连续地使电磁波作用于具有固体组份的气流。相应地，可连续地对固体组份进行测量。此外，不用在譬如一个传感器管内装设导致气流受上述干扰的测量仪器。

本发明可利用电磁波的优点，即这些电磁波部分地被固体组份反射和吸收。这就是说，电磁波的这些部分不到达接收器，使发射的电磁波和接收的电磁波有很大差别。从该差别中可追溯出气流中的固体组份，其中，这在开始时肯定只是一个相对值。通过用一个修正因数对相对测量的评定得出绝对测量值。

这可譬如按下列方式进行：

——在一个把煤输往磨煤机的板式运输机上进行通过能力和/或流量的测定。这可用市售的测量系统，如用一辐射测量的皮带运输机秤进行。

——由在燃烧器管道或者传感器管中进行的对煤粉流的单独测量得出总和，以便求得总通过能力和/或流量。

——为了从煤粉流的相对测量中得出绝对测量，从下式中算出修正因数：

用该修正因数评定出自单独测量的每个测量值。

而在一般情况下，相对值已足以调整烧煤电厂中的烧煤粉的锅炉的燃烧装置，其中，通往各个燃烧器的各个输送管道中的相对值被相互比较。

测定气流中的固体组份的另一可能性或附加可能性在于，确定发射的电磁波的振幅变化并从中追溯出气流中的固体组份。该方法利用发射效应的效果。发射的、频移的、电磁的波信号的振幅，特别是微波信号的振幅是衡量气流中固体组份的标准并可用作对信号进行评定的尺度。

电磁波的发射器和接收器均是市售的。举例而言，发射器可以是一个冈恩振荡器。而作为接收器，譬如可采用一个设在空腔谐振器中的肖特基二极管。而这仅是实施例。

在一个优选的实施例中，电磁波在其发射器和接收器之间的途径上被多次反射。这种反射譬如在煤粉颗粒的传感器管中通过该管的金属壁进行。相应规定的是，电磁波的发射器和接收器均是沿气流方向或者逆气流方向倾斜设置的。在有确定的倾斜角和在发射器与接收器之间有确定的距离的情况下，可在传感器管中发生譬如三次反射，据此，大大增加了衰减效果，可使发射的电磁波和接收的电磁波之间的差别有所加大并可更明显地被显示。三次反射只算做一个例子，在个别情况下当然也可只反射一次，径直通过或也可进行多次反射。

作为电磁波，优先采用其频率超过1GHz的微波。

如果借助反射的、频率偏移的微波信号的振幅求得气流中的固体组份，则建议把发射器和接收器综合在一个天线中。该天线则最好垂直于气流发射相应的电磁波，使这些电磁波在输送管的对面的内壁上被反射并再被同一天线接收。这种情况也适用于那些被固体组份反射的电磁波。

在一个优选的实施例中，不仅测定出气流中的固体组份，而且还测定出气流的速度。从两个信号的组合中得出流量信号。达到此点的措施在于，发射器同时也为接收器结构。该接收器接收被各个煤粉颗粒直接反射的电磁波，其中，由于多普勒效应产生频率偏移。两个频率，即发射的频率和反射的频率只有少许差别。从频差中可求得速度。