一种具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置和方法与流程

文档序号:22542060发布日期:2020-10-17 02:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,其特征在于,包括取样单元、微波测量单元、给料单元、灰样传输单元、回粉单元、灼烧飞灰测量仪(22)和程序控制器,其中:

取样单元采用无外加动力自抽式取样器、或其它动力抽取式取样器,取样单元的一端伸入烟道(1)内,另一端与微波测量单元连接;

微波测量单元包括微波测量管(6)、灰位传感器(7)、微波谐振腔(8)和微波扫频测量仪(9),微波谐振腔(8)的上、下端面均开有一个中心圆孔,微波测量管(6)穿过微波谐振腔(8)的上、下中心圆孔设置,且其顶端与采样单元相连,底端与给料单元相连,灰位传感器(7)安装在微波谐振腔(8)的正上方,且其探测光线穿过微波测量管(6)的轴线中心,微波扫频测量仪(9)通过同轴电缆与设于微波谐振腔(8)下端面的耦合探头相连;

给料单元包括电机给料器(10)和灰样出料管(11),电机给料器(10)包括电机(10-1)、曲轴(10-2)、连杆(10-3)、推杆(10-4)、进料口(10-5)和出料口(10-6),曲轴(10-2)固定在电机(10-1)的旋转轴上,连杆(10-3)的一端与曲轴(10-2)相连,另一端与推杆(10-4)的固定端相连,推杆(10-4)的活动端在进料口(10-5)和出料口(10-6)之间来回运动,进料口(10-5)为竖直设置且与微波测量管(6)的底端相连,出料口(10-6)为水平设置且与进料口(10-5)连通,出料口(10-6)的另一端与灰样出料管(11)相连,灰样出料管(11)的另一端与灰样传输单元连接;

灰样传输单元包括出料储灰管(12)、中间储灰室(15)和加样管(17),出料储灰管(12)的顶端与灰样出料管(11)相连,出料储灰管(12)的底端通过储灰阀门(13)与中间储灰室(15)的顶端相连,中间储灰室(15)的底端通过加样阀门(16)与加样管(17)的顶端相连,加样管(17)的底端接入灼烧飞灰测量仪(22)中,所述储灰阀门(13)、加样阀门(16)和灼烧飞灰测量仪(22)均受程序控制器控制;

回粉单元包括排灰电磁阀(14)、射流抽气器(19)、射流电磁阀(20)和回粉口(21),排灰电磁阀(14)的一端连接在中间储灰室(15)的上半段,另一端连接压缩气源管路,排灰管一端连接在中间储灰室(15)的下半段,另一端通过射流抽气器(19)与回粉口(21)相连,回粉口(21)与烟道(1)连通,排灰管上设有排灰阀门(18),射流电磁阀(20)的一端连接在射流抽气器(19)上,另一端连接压缩气源管路。

2.根据权利要求1所述的具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,其特征在于,取样单元采用无外加动力自抽式取样器,包括拉法尔喷射器(2)、取样管(3)、引气管(4)和旋风分离器(5),其中,拉法尔喷射器(2)卡装在烟道(1)内的一壁,拉法尔喷射器(2)的喷射口为斜切开口,且开口朝向背向烟气流向,拉法尔喷射器(2)的喷嘴中心通过引气管(4)与旋风分离器(5)的顶部相连;取样管(3)卡装在烟道(1)内的一壁且位于拉法尔喷射器(2)的下方,取样管(3)末端安装有取样嘴,取样嘴的朝向迎向烟气流向,取样管(3)位于烟道(1)外的一端与旋风分离器(5)侧面的进气口相连;旋风分离器(5)为竖直安装,且其底部出口与微波测量单元的微波测量管(6)顶端相连。

3.根据权利要求1所述的具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,其特征在于,微波测量管(6)为空腔结构的非金属圆管,采用特氟龙、四氟乙烯或石英玻璃管等透明材质制成。

4.根据权利要求1所述的具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,其特征在于,灰位传感器(7)采用对射型激光传感器、光纤传感器或红外线光电传感器。

5.根据权利要求1所述的具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,其特征在于,微波谐振腔(8)所用的微波谐振频率为1.5-9.5ghz。

6.根据权利要求1或5所述的具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,其特征在于,微波谐振腔(8)是由金属材料制成的微波谐振测量传感器,采用圆柱形谐振腔、矩形波导谐振腔或其他形式的微波谐振腔。

7.根据权利要求1或5所述的具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,其特征在于,微波谐振腔(8)采用圆柱形谐振腔,谐振频率为2.0-3.0ghz。

8.一种具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:对烟道(1)内的飞灰颗粒进行自动取样:

拉法尔喷射器(2)产生负压将烟道(1)内的带有飞灰的烟气从取样管(3)送入旋风分离器(5)中,灰样颗粒在旋风分离器(5)中高速旋转并受重力作用沉降到旋风分离器(5)的下端出口,气体受负压作用经引气管(4)进入拉法尔喷射器(2)返回烟道(1)中;

步骤2:对灰样颗粒的含碳量进行微波测量:

灰样颗粒从旋风分离器(5)进入微波测量管(6)内并堆积,当灰样料位堆积超过灰位传感器(7)的探测光线时,触发灰位传感器(7)发出动作信号,微波扫频测量仪(9)检测一次谐振腔特性曲线,并根据事先确定的标定曲线,计算飞灰含碳量的微波测量值,并连续记录对应的微波特征曲线参数和含碳量值;

步骤3:将微波测量后的灰样通过给料单元和灰样传输单元,将部分灰样传送至灼烧飞灰测量仪(22)中,剩余部分灰样经回粉单元返回烟道(1)内:

步骤3-1:电机给料器(10)将从微波测量管(6)落下的灰样推至灰样出料管(11),再进一步推至出料储灰管(12)中,程序控制器控制储灰阀门(13)打开,出料储灰管(12)中的灰样落入中间储灰室(15)中,程序控制器控制加样阀门(16)打开,中间储灰室(15)中的灰样通过加样管(17)送至灼烧飞灰测量仪(22)中;

步骤3-2:关闭储灰阀门(13)和加样阀门(16),打开排灰电磁阀(14)、排灰阀门(18)和射流电磁阀(20),射流抽气器(19)产生抽吸作用,压缩空气经排灰电磁阀(14)进入中间出料室(15)中,在射流抽气器(19)的共同作用下,将中间储料室(15)中的灰样全部返回到烟道(1)内。

步骤4:灼烧飞灰测量仪22测量获得灰样含碳量真值,结合其前后若干次微波扫频测量仪(9)测量获得的微波含碳量均值,进行含碳量测量数据修正:

记k=灰样含碳量真值/微波含碳量均值,对微波测量所得的含碳量乘以k值获得准确的飞灰含碳量。

9.根据权利要求8所述的具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量方法,其特征在于,步骤3-1中电机给料器(10)将从微波测量管(6)落下的灰样推至灰样出料管(11)具体为:

电机(10-1)的旋转轴带动曲轴(10-2)运转,曲轴(10-2)带动连杆(10-3)旋转运动,连杆(10-3)带动推杆(10-4)往复运动,推杆(10-4)的末端在进料口(10-5)和出料口(10-6)之间往复运动,将微波测量管(6)中的灰样从进料口(10-5)推向出料口(10-6)。


技术总结
本发明提出一种具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量装置,包括取样单元、微波测量单元、给料单元、灰样传输单元、回粉单元、灼烧飞灰测量仪和程序控制器,微波测量单元包括微波测量管、灰位传感器、微波谐振腔和微波扫频测量仪,给料单元包括电机给料器和灰样出料管,灰样传输单元包括出料储灰管、中间储灰室和加样管,回粉单元包括排灰电磁阀、射流抽气器、射流电磁阀和回粉口。结构简单,使用方便,测量精度高且准确,同时将剩余飞灰返回烟道,避免污染现场环境,且能够适用于非烟道取样测量飞灰含碳量。本发明还提出一种具有自动标定功能的飞灰含碳量快速测量方法,通过微波测量和灼烧测量的结合并进行数据修正,实现飞灰含碳量的快速和准确测量。

技术研发人员:梅义忠
受保护的技术使用者:南京大得科技有限公司
技术研发日:2020.07.27
技术公布日:2020.10.16
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