微納Winner7303對電廠煤粉粒度的在線監測應用
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對于發電廠煤粉鍋爐來講，無論是中儲式制粉系統還是直吹式制粉系統,煤粉細度是影響其經濟安全運行的重要因素，在鍋爐運行中必須嚴格控制煤粉細度，及時的掌握運行時的煤粉細度具有及其重要的意義。
然而對于火力發電廠鍋爐煤粉細度的監測，目前多數電廠都是通過離線取樣、分析的方法，一個粉樣從分析到得到結果，往往需要很長的一段時間。雖然一定程度上可以確定煤粉細度，但由于分析結果的滯后，因此在運行中不能實時準確知道煤粉細度狀況，無法及時進行鍋爐的相應調整。
基于激光粒度分析儀的煤粉在線粒度監測系統是針對電廠煤粉粒度分布進行實時監測進行設計的，本系統可適用于工廠各種作業環境，各項關鍵參數根據客戶應用要求量身定制。
本系統可以對流動的顆粒粒度分布進行實時監測，并提供準確的信號。對于粉磨，分級過程的工藝控制具有非常重要的意義，是企業節能降耗的可靠助手。
本系統監測磨機煤粉管路中的煤粉粒度分布，現場檢測數據，并把電廠關鍵數據R90，R200傳輸到中控室。
一 系統概述
Winner7303在線粒度監測儀是一臺取樣式煤粉在線監測系統。該設備可以通過煤粉取樣器現場取樣，取樣器取出煤粉樣品后通過陶瓷管路傳送到測試主機，主機對煤粉樣品進行測試和分析，系統圖如下。
煤粉在線測試系統
為了防止取樣機堵塞，通過引入反吹閥門進行反吹。
本系統共分為3部分：壓縮空氣過濾器，主機柜和控制柜。壓縮空氣過濾器包括冷干機，油水過濾器；主機柜包括主機，樣品分散系統；控制柜包括工業電腦，PLC，空氣分配系統，數據傳輸系統。
客戶可以在現場指定任意一個管路進行煤粉粒度的檢測。
本系統采用取樣式測試，從煤粉管道中取出樣品，測試完成后把煤粉送回煤粉管道，形成閉合回路。只需要在管道測點開一個50mm的孔，焊接上法蘭，安裝取樣器。在離主機測試柜最近的煤粉管路上開一個50mm的孔，焊接上法蘭，用于煤粉測試完成后的回樣點。
本系統有五大特點：取樣代表性好，與實際產品一致；實時測得粒度分布數據；測試數據的遠距離傳輸；安全連續自動化運行；全部樣品返回生產線。
二 技術參數
|
序號 |
名 稱 |
單位 |
參數 |
備注 |
|
1 |
電源要求 |
KW |
3 |
|
|
2 |
測試范圍 |
- |
1-500um |
可定制 |
|
3 |
準確度、重復性 |
- |
小于3% |
|
|
4 |
外形尺寸 |
mm |
2000*650*1600 |
|
|
5 |
數據輸出速度 |
- |
1條/分鐘 |
可設定 |
|
6 |
顯示內容 |
- |
R90,R200 |
可定制 |
|
7 |
管路 |
- |
陶瓷耐磨 |
|
|
8 |
壓縮空氣壓力 |
MPa |
最低5 Barg 的清潔儀表壓縮空氣(由用戶提供). |
|
|
9 |
工作溫度 |
℃ |
-20℃-40℃ |
|
|
10 |
重量 |
Kg |
200 |
|
|
11 |
|
|
|
|
三 技術方案
1 取樣與回樣
本系統采用的粉煤取樣器和回料料是專門為電廠煤粉細度檢測設計的，采用耐磨陶瓷，無殘留設計。
煤粉取樣回料系統
2 粉煤分散與防堵
電廠煤粉在線細度檢測的關鍵問題在于安全，本系統的設計理念也是基于安全的的基礎上，為了防止煤粉的殘留，采用專門設計的粉煤反吹系統，反吹氣體采用冷干氣體，能夠保證管路一直保持在低溫狀態，有效防止安全事故的發生。
煤粉分散與防堵系統
3 主機
主機采用三重氣幕保護，能夠保證主機長時間穩定運行。
測試范圍：1-500μm
通道數：38
準確性誤差：<3%、重復性誤差：<3%
半導體激光器：波長：532nm 功率：≥2mW
煤粉系統測試主機
4氣幕保護系統
專利鏡頭保護系統，能保證主機在各種工作環境下穩定可靠工作。儀器窗口三重氣幕保護，保證儀器內部長期清潔。儀器采用專利設計窗口，保證儀器內部長期清潔。
5空氣凈化系統
采用2級過濾，1級干燥。
6電氣控制柜
用于現場測試的自動控制與數據處理，具有遠程通訊接口，可以通過光纜與中央控制室進行數據交換。
采用一體式工控機進行數據的采集、處理、并實時顯示在線顆粒的粒度分布。
控制器采用PLC。
提供完善的報警裝置。如果在線設備出現問題則自動報警，并自動采取保護措施。
7 軟件
本軟件是微納專門為在線粒度監測系統研制。具有以下功能：
測試數據高速采集，散射數據反演計算，數據統計、處理、顯示、記錄，系統自動控制與自檢。
本軟件具有形象化的良好的人機界面，操作方便，運行可靠，安全性良好。
為用戶自行定制輸出數據項目提供方便。
四 系統設計目標
1、保證取樣器現場取出煤粉樣品的代表性，所測樣品能夠真實反應煤粉管道中所有煤粉的粒度分布。
2、保證整個測試系統為密閉回路，能夠保證整個系統安全穩定運行。
五 系統驗證
本系統已通過現場測試驗證，某國內大型電廠的煤粉細度檢測結果如下
|
關鍵數據 |
Winner7303煤粉細度在線監測 |
同點取樣篩分結果 |
|
R90 |
22.3 |
22.8 |
|
R20 |
2.1 |
2.6 |
六 結論
本系統能夠充分滿足電廠對煤粉細度在線檢測的需求，對節能減排能夠起到關鍵性作用。
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2021-09
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