微波固体流量计在粉煤检测中的使用

1 导言

火电厂的大型燃煤机组一般都选用直吹式制粉体系，每台磨煤机出口均有4～8根一次风粉煤管道直接与锅炉焚烧器衔接，粉煤经过输粉管线运送到锅炉焚烧器进行焚烧。因为各粉煤管道的长度和弯头数量不同，使得每根管道的压力丢失不同，由此构成各煤粉管道之间粉煤分配不均匀，成果使焚烧器不能在最佳风煤比条件下正常运转，使焚烧功率下降，NOX排放量添加而且使锅炉毛病率增大。

2 粉煤检测存在问题剖析

当各粉煤管道之间粉煤分配不均匀时，会呈现煤粉浓度过高、过低，流速过高、过低一级情况。

粉煤浓度过高时，会产生以下情况：
粉煤堵管，不能向炉内运送粉煤，一起引起管道内粉煤自燃致使烧坏输粉管；粉煤焚烧不完全，功率低、CO增大、加重炉膛内受热面及过热器受热面的高温腐蚀；炉膛及过热器部分结渣，严重影响锅炉的正常运转。

粉煤浓度过低时，产生以下情况：

炉膛温度下降，易熄火，锅炉气压下降，无法到达负荷要求；产生很多的NOX，污染环境，过热器高温，乃至引起过热器爆管等事端；为了加大气压，进步一次风(输粉管)流速，炉膛切圆偏移炉膛中心，形成炉墙部分结渣，尾部受热面烟温误差过大，乃至引起爆管。

当粉煤和空气混合物的流速过快时，会影响粉煤最佳浓度，产生以下情况：

加重输粉管的磨损；焚烧器出口混合物流速过快，焚烧滞后，形成火焰中心偏斜并简单引起炉墙部分结焦以及炉膛尾部过热器部分超温爆管；焚烧不完全，灰中含碳量以及排烟温度增高，下降锅炉功率。
当混合物流速过慢时，除影响最佳粉煤浓度外，产生以下情况：

输粉管堆积的粉煤增多，引起堵管；引起粉煤自燃，乃至产生粉煤管道爆破；焚烧器出口混合物流速过慢，粉煤很多与主气流别离，持久下去除形成煤耗增高，还会引起炉膛熄火以及二次焚烧堵死锅炉下部出灰口。

3 煤粉丈量处理方案

处理以上问题的办法是经过在线丈量粉煤管内粉煤流速和质量流量，并以此为参阅调整每个焚烧器的二次风量，满意焚烧的最佳情况。

在直吹式制粉体系中，粉煤量的操控是靠进入锅炉磨煤机的一次风量来监测的。因而，一次风流量信号显得特别重要。关于文丘里管流量计测流量，当前后流场安稳及均匀时，其流量系数K为常数，只需测得流体密度与压差值，即可得出通风量。因为工况环境及设备条件的限制，使差压信号失真，系数K不为常数，最大误差达34%以上，故经过挡板调整风量来操控进入锅炉的燃煤量是不可靠的。当锅炉负荷增减时，司炉工只能靠现场经历及检测的参阅风量进行风煤的调整。如果在输粉管（即一次风管）设备粉煤流量和浓度在线丈量外表，则能最佳地操控粉煤量，下降煤耗，一起减轻司炉工劳动强度，改进工作环境。关于直吹式制粉体系来讲，在一次风管上设备煤粉流量和速度在线丈量设备，除处理上述两进两出磨煤机风量丈量误差大、不可靠问题外，还可及时发现直吹式别离器锁气器走漏、不起作用等毛病。

4 微波固体流量计丈量体系

4.1 丈量原理

微波固体流量计选用抢先的微波超短脉冲技能，为各种固体输料金属管槽内的物料流量检测而开发。微波固体流量计MF3000使用微波能量场和固体颗粒对微波的折射和多普勒原理，传感器向输料金属管道/料槽内的固体物料发射低能量微波信号，信号被物料反射后又被传感器接纳。经过移动物料的微波反射能量来丈量物料的密度，相当于一个微波计数器，然后测定出固体物料的流量。其习惯固体颗粒(粉末)的直径从1nm～1cm，丈量准度1-3%(标定后)。

4.2 体系组成

一套完好的微波固体丈量体系包括：传感器探头及设备底座；通讯单元(可选)；变送器(衔接传感器探头与通讯单元)。传感器探头与通讯单元之间选用RS2485Modbus衔接，当间隔超越1.8m时，需选用变送器。体系组成如图所示。