飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)儀器，具體地說，涉及一種飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐飛灰含碳量是反映火力發(fā)電廠燃煤鍋爐燃燒效率的重要指標(biāo)，實(shí)時(shí)檢測(cè)飛灰含碳量將有利于指導(dǎo)運(yùn)行正確調(diào)整風(fēng)煤比，提高鍋爐燃燒控制水平；合理控制飛灰含碳量的指標(biāo)，有利于降低煤耗和發(fā)電成本，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還有助于電廠管理人員分析鍋爐燃燒效率，提高制粉系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0003]現(xiàn)有的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀大多基于一種測(cè)定原理進(jìn)行測(cè)量，例如基于微波衰減法、微波諧振法或灼燒失重法；前兩種方法受到灰樣數(shù)量的影響，而且微波監(jiān)測(cè)飛灰含碳量通常只能提供一個(gè)相對(duì)的線性關(guān)系，含碳量的絕對(duì)值則需要通過人工對(duì)同一飛灰樣本進(jìn)行化學(xué)分析，對(duì)微波檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，這樣才能測(cè)量出飛灰含碳量的絕對(duì)值。一旦煤種發(fā)生改變，飛灰的密度發(fā)生改變，則需要重新標(biāo)定，否則影響監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。灼燒失重法的執(zhí)行部件復(fù)雜，取樣點(diǎn)位置選擇影響準(zhǔn)確性，如果位置選擇不好，不但取樣困難，而且會(huì)產(chǎn)生較大誤差。
[0004]另外，采用上述三種測(cè)量方法的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀的取樣點(diǎn)普遍安裝在空預(yù)器后端，該位置溫度較低，取樣時(shí)容易出現(xiàn)取樣管路堵塞的問題。因此，需要一種新的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀，測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度高，更換煤種時(shí)不需要重新標(biāo)定，取樣點(diǎn)位于空預(yù)器前端，避免發(fā)生取樣管路堵塞。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀，其包括:第一微波發(fā)射器，所述第一微波發(fā)射器發(fā)射微波信號(hào)，微波信號(hào)經(jīng)過樣品；第一微波接收器，所述第一微波接收器接收所述微波發(fā)射器發(fā)射的且經(jīng)過樣品的微波信號(hào)；微波導(dǎo)向器，所述微波導(dǎo)向器兩端分別固定所述第一微波發(fā)射器和第一微波接收器，所述微波導(dǎo)向器內(nèi)設(shè)有樣品腔，所述樣品腔內(nèi)盛裝樣品；信號(hào)比較器，所述信號(hào)比較器測(cè)量所述第一微波發(fā)射器發(fā)射的微波信號(hào)到第一微波接收器接收的且經(jīng)過樣品的微波信號(hào)的衰減變化；第二微波發(fā)射器，所述第二微波發(fā)射器發(fā)射兩路微波信號(hào)，一路微波信號(hào)經(jīng)過樣品，一路微波信號(hào)不經(jīng)過樣品作為參考信號(hào)；微波鑒相器，所述微波鑒相器接收且測(cè)定所述第二微波發(fā)射器發(fā)射的經(jīng)過樣品的微波信號(hào)與未經(jīng)過樣品的參考信號(hào)的相位變化；飛灰含碳量計(jì)算器，所述飛灰含碳量計(jì)算器與所述信號(hào)比較器和所述微波鑒相器連接，所述飛灰含碳量計(jì)算器根據(jù)所述信號(hào)比較器測(cè)量的微波衰減變化以及所述微波鑒相器測(cè)量的相位變化計(jì)算出樣品的飛灰含碳量。
[0007]優(yōu)選地，所述微波導(dǎo)向器的樣品腔的進(jìn)口端與旋風(fēng)器的出口端管道連通，所述旋風(fēng)器將樣品中的空氣排出。
[0008]優(yōu)選地，所述旋風(fēng)器的出口端附近連接振動(dòng)器。
[0009]優(yōu)選地，所述旋風(fēng)器上連通噴射器管道和取樣器管道。
[0010]優(yōu)選地，所述取樣器管道上設(shè)有耐熱保溫層。
[0011]另外，優(yōu)選地，所述樣品腔的進(jìn)口端連通壓縮器，所述壓縮器通過壓縮樣品提高所述樣品腔內(nèi)樣品的填充比。
[0012]從上述的描述和實(shí)踐可知，本發(fā)明提供的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:首先，在采樣過程中，對(duì)樣品進(jìn)行多次壓縮，提高填充比，降低測(cè)量誤差；而且，取樣點(diǎn)位于空預(yù)器前端，取樣管道上設(shè)有耐熱保溫層，可以避免溫度下降速度過快造成的結(jié)露粘結(jié)，避免因取樣管路堵塞而影響正常測(cè)量過程，減少了維護(hù)費(fèi)用和時(shí)間。其次，采用兩種獨(dú)立的微波測(cè)量方式，測(cè)量微波的衰減變化和相位變化，通過飛灰含碳量計(jì)算器得到飛灰中碳含量和灰總量，再通過飛灰含碳量計(jì)算器計(jì)算出樣品的飛灰含碳量，即碳含量所占灰總量的百分比，測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度高，從而避免多次重復(fù)測(cè)量，減少了測(cè)量時(shí)間和設(shè)備使用率；而且，微波相位的變化可以提供樣品的飛灰的密度，從而判斷出樣品所屬煤種，更換煤種時(shí)不需要重新標(biāo)定，大量的減少了人工成本和設(shè)備使用率。
【附圖說明】
[0013]通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。在附圖中，
[0014]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀的示意圖；
[0015]圖2是圖1所示的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)的兩路微波的衰減的示意圖；
[0016]圖3是圖1所示的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)的兩路微波的相移的示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記:
[0018]1:第一微波發(fā)射器；2:第一微波接收器；3:微波導(dǎo)向器；31:樣品腔；
[0019]4:第二微波發(fā)射器；5:旋風(fēng)器；6:振動(dòng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀的示意圖。如圖1所示，飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀包括第一微波發(fā)射器、第一微波接收器、微波導(dǎo)向器、信號(hào)比較器、第二微波發(fā)射器和微波鑒相器。
[0022]第一微波發(fā)射器I發(fā)射微波信號(hào)，一路微波信號(hào)未經(jīng)過樣品，直接進(jìn)入信號(hào)比較器，另一路微波信號(hào)經(jīng)過樣品，并在經(jīng)過樣品時(shí)發(fā)生衰減；第一微波接收器2接收微波發(fā)射器發(fā)射的、經(jīng)過樣品且已經(jīng)發(fā)生衰減的微波信號(hào)。樣品是飛灰取樣樣品，飛灰樣品中未被燃燒的煤粉轉(zhuǎn)換為石墨狀碳，第一微波發(fā)射器I發(fā)射微波照射樣品時(shí)，因石墨狀碳吸收了微波而發(fā)生衰減，飛灰中石墨濃度越高，則吸收微波作用越強(qiáng)，微波衰減量越大，第一微波接收器2接收的微波量越少，反之亦然。
[0023]微波導(dǎo)向器3兩端分別固定第一微波發(fā)射器I和第一微波接收器2，微波導(dǎo)向器3內(nèi)設(shè)有樣品腔，樣品腔內(nèi)盛裝樣品。第一微波發(fā)射器I發(fā)射的微波經(jīng)過樣品后由第一微波接收器2接收。
[0024]信號(hào)比較器用于測(cè)量且比較兩路微波信號(hào)的衰減變化，信號(hào)比較器用于測(cè)量比較第一微波發(fā)射器I發(fā)射的微波信號(hào)到第一微波接收器2接收的微波信號(hào)的衰減變化；該衰減變化是樣品的碳含量的函數(shù)，可以計(jì)算得到樣品的含碳量。微波信號(hào)僅會(huì)被樣品中的碳成分所吸收，而不會(huì)被樣品的其它灰成分吸收。微波信號(hào)的衰減度和樣品腔內(nèi)的碳含量是相關(guān)的，碳含量越多，微波信號(hào)衰減度越大。第一微波發(fā)射器I發(fā)射的一路微波信號(hào)是初始微波信號(hào)，另一路微波信號(hào)經(jīng)過樣品后，第一微波發(fā)射器I發(fā)射的微波信號(hào)被樣品中的碳成分吸收而衰減，第一微波接收器2接收的微波信號(hào)是衰減后的剩余微波信號(hào)，信號(hào)比較器可以得到初始微波信號(hào)與剩余微波信號(hào)的差值，即是經(jīng)過樣品時(shí)被碳成分吸收的微波信號(hào)值，也是微波的衰減變化值，可以計(jì)算出樣品中的碳含量。
[0025]第二微波發(fā)射器4發(fā)射兩路微波信號(hào)，一路微波信號(hào)經(jīng)過樣品，通過樣品的微波信號(hào)會(huì)發(fā)生相移，一路微波信號(hào)不經(jīng)過樣品直接發(fā)送到微波鑒相器，該路信號(hào)作為參考信號(hào)；上述兩路信號(hào)都被微波鑒相器接收，從而得到微波未經(jīng)過樣品的參考信號(hào)與經(jīng)過樣品的微波信號(hào)的相位變化，相位的變化是樣品的灰總量的函數(shù)，可以計(jì)算得到樣品的灰總量。微波相位的變化是和樣品的密度是對(duì)等的，樣品腔內(nèi)的灰總量越大，則相位的變化越大，即相移越大。
[0026]圖2是圖1所示的飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)的兩路微波的衰減的示意圖。如圖2所示，LI表示未經(jīng)過樣品腔、直接進(jìn)入信號(hào)比較器的初始微波信號(hào)，L2表示經(jīng)過樣品