热工检测技术 第7章 锅炉热工检测技术.ppt

第第7章章锅炉热工检测技术锅炉热工检测技术 7.1锅炉热工检测的内容和重锅炉热工检测的内容和重要性要性n7.1.1锅炉生产的温度测量锅炉生产的温度测量n7.1.2锅炉生产的压力测量锅炉生产的压力测量n7.1.3锅炉生产的流量测量锅炉生产的流量测量n7.1.4锅炉各类热工参数检测是防止事锅炉各类热工参数检测是防止事故的有效方法故的有效方法n7.1.5锅炉生产热工检测是实现自动化锅炉生产热工检测是实现自动化的前提的前提7.2锅炉一、二次风粉在线监锅炉一、二次风粉在线监测技术测技术n（1）风粉在线检测子系统）风粉在线检测子系统n一次风速、二次风速、煤粉浓度一次风速、二次风速、煤粉浓度（2）反吹扫子系统）反吹扫子系统图7-1 单路风速测量及反吹扫气路连接示意图 进行反吹扫时，先关闭 7.2.2系统构成系统构成n由信号采集、数据处理及终端显示三部由信号采集、数据处理及终端显示三部分组成分组成n采集热风和粉仓温度信号的一次元件采采集热风和粉仓温度信号的一次元件采用铠装热电偶用铠装热电偶(或热电阻或热电阻)，采集风粉混，采集风粉混合温度的一次元件采用外套导热性能良合温度的一次元件采用外套导热性能良好的耐磨铠装热电偶。好的耐磨铠装热电偶。图7-3 一次风速组态实例 7.2.3功能组成功能组成n1)一次风速实时显示一次风速实时显示n2)二次风速实时显示二次风速实时显示n3)一次风温实时显示一次风温实时显示n4)一次风煤粉浓度实时显示一次风煤粉浓度实时显示n5)一次风管内堵粉报警一次风管内堵粉报警n6)一次风管内煤粉自燃诊断一次风管内煤粉自燃诊断n7)给粉机断粉诊断给粉机断粉诊断n8)性能试验性能试验7.3炉膛火焰检测技术炉膛火焰检测技术n目前国内外普遍使用的火焰检测器，大目前国内外普遍使用的火焰检测器，大都是根据火焰的亮度和火焰闪烁频率的都是根据火焰的亮度和火焰闪烁频率的相对关系来判断火焰是否存在相对关系来判断火焰是否存在7.3炉膛火焰检测技术炉膛火焰检测技术n7.3.1燃料的燃烧过程燃料的燃烧过程n初始燃烧区初始燃烧区风粉混合物开始燃烧，大量风粉混合物开始燃烧，大量地辐射光和热，形成闪烁，这时火焰的地辐射光和热，形成闪烁，这时火焰的亮度不是最大，但闪烁的频率达最大。亮度不是最大，但闪烁的频率达最大。7.3.2炉膛火焰的频谱特性炉膛火焰的频谱特性7.3.3火焰检测技术火焰检测技术n（一）直接式火焰检测器（一）直接式火焰检测器n直接式火焰检测器一般用在点火器的直接式火焰检测器一般用在点火器的火焰检测，常用的有检出电极法和差火焰检测，常用的有检出电极法和差压检测法。压检测法。7.3.3火焰检测技术火焰检测技术n（二）间接式火焰检测器（二）间接式火焰检测器n由于光能检测具有简便易行、显示直由于光能检测具有简便易行、显示直观、可靠性强等特点，所以采用光能观、可靠性强等特点，所以采用光能原理制作的各种火焰检测器目前采用原理制作的各种火焰检测器目前采用最为普遍。常用的有紫外线、可见光、最为普遍。常用的有紫外线、可见光、红外线检测器和组合火焰检测器红外线检测器和组合火焰检测器n1）紫外线火焰检测器）紫外线火焰检测器n紫外线火焰检测器利用火焰本身所特有紫外线火焰检测器利用火焰本身所特有的紫外线强度来判别火焰的有无。它采的紫外线强度来判别火焰的有无。它采用的敏感元件有紫外光敏管用的敏感元件有紫外光敏管UV（充气二（充气二极管）、固态紫外光电池和光敏电阻。极管）、固态紫外光电池和光敏电阻。1）紫外线火焰检测器）紫外线火焰检测器n紫外光敏管有二个电极，一般加交流高紫外光敏管有二个电极，一般加交流高电压。当紫外线照在光敏管上时，管内电压。当紫外线照在光敏管上时，管内充满的气体被击穿，电极间就产生充满的气体被击穿，电极间就产生“雪雪崩崩”脉冲电流，其频率与紫外光线强度脉冲电流，其频率与紫外光线强度有关，最高达几千赫兹。灭火时则无脉有关，最高达几千赫兹。灭火时则无脉冲。冲。n固态紫外光电池固态紫外光电池n磷化镓（磷化镓（GaP）感测器）感测器光敏电阻光敏电阻nS1lonization光电管；光电管；S2磷化镓光磷化镓光电二极管；电二极管；S3硫化铅光敏电阻硫化铅光敏电阻n图图7-5火焰检测器频谱特性火焰检测器频谱特性n紫外光检测仪可用于气体火焰和轻油火紫外光检测仪可用于气体火焰和轻油火焰的检测，但紫外线射线会被油雾、水焰的检测，但紫外线射线会被油雾、水蒸气、碳微粒、燃烧产物及未燃尽的燃蒸气、碳微粒、燃烧产物及未燃尽的燃料如煤粉等吸收，因此它不能用于煤粉、料如煤粉等吸收，因此它不能用于煤粉、重油和许多垃圾燃料，对于这类燃料，重油和许多垃圾燃料，对于这类燃料，目前均采用火焰频闪原理的红外线检测目前均采用火焰频闪原理的红外线检测仪。仪。2）红外线火焰检测器）红外线火焰检测器n硫化铅（硫化铅（PbS）光敏电阻）光敏电阻n硫化铅感测器硫化铅感测器6003000nmn火焰光线通过装于燃烧器风箱的迭镜组火焰光线通过装于燃烧器风箱的迭镜组和光导纤维，送到炉外的硫化铅光电阻和光导纤维，送到炉外的硫化铅光电阻探头上。通过探头中的光敏电阻转换成探头上。通过探头中的光敏电阻转换成电信号，再由放大器放大。电信号，再由放大器放大。3）可见光火焰检测器）可见光火焰检测器n可见光火焰检测器采用光电二极管作为传感元可见光火焰检测器采用光电二极管作为传感元件，其光谱响应范围在件，其光谱响应范围在03307m之间之间可见光火焰检测器由探头、机箱和冷却设备可见光火焰检测器由探头、机箱和冷却设备等部分组成。炉膛火焰中的可见光穿过探头端等部分组成。炉膛火焰中的可见光穿过探头端部的透镜，经由光导纤维到达探头小室，照到部的透镜，经由光导纤维到达探头小室，照到光电二极管上。光电二极管上。该光电二极管将可见光信号转换为电流信号。该光电二极管将可见光信号转换为电流信号。代表火焰的电压信号分别被送到频率检测线路、代表火焰的电压信号分别被送到频率检测线路、强度检测线路和故障检测线路。强度检测线路和故障检测线路。3）可见光火焰检测器）可见光火焰检测器n强度检测线路设有两个不同的限值，即上限值和下限强度检测线路设有两个不同的限值，即上限值和下限值。当火焰强度超过上限值时，强度灯亮，表示着火；值。当火焰强度超过上限值时，强度灯亮，表示着火；当强度低于下限值时，强度灯灭，表示灭火。当强度低于下限值时，强度灯灭，表示灭火。n频率检测线路用来检测炉膛火焰闪烁频率，它根据火频率检测线路用来检测炉膛火焰闪烁频率，它根据火焰闪烁的频率是高于还是低于设定频率，可正确判断焰闪烁的频率是高于还是低于设定频率，可正确判断炉膛有无火焰。炉膛有无火焰。n故障检测线路也有两个限值，在正常的情况下，其值故障检测线路也有两个限值，在正常的情况下，其值保持在上、下限值之间。一旦机箱的信号输入回路出保持在上、下限值之间。一旦机箱的信号输入回路出现故障，则上述电压信号立刻偏离正常范围，从而发现故障，则上述电压信号立刻偏离正常范围，从而发出故障报警信号。出故障报警信号。4）组合探头火焰检测器）组合探头火焰检测器n将紫外线或可见光和红外线两种探头组将紫外线或可见光和红外线两种探头组合起来。合起来。n具有同时检测不同燃料的能力，具有同时检测不同燃料的能力，7.4锅炉蒸汽和给水流量参数锅炉蒸汽和给水流量参数的测量补偿的测量补偿n7.4.1蒸汽流量的测量和补偿蒸汽流量的测量和补偿n（一）经验公式计算补偿法（一）经验公式计算补偿法n（二）折线补偿函数法（二）折线补偿函数法n（三）调节级后压力测量主蒸汽流量法（三）调节级后压力测量主蒸汽流量法7.4.2给水流量的计算和修正给水流量的计算和修正7.5循环流化床（循环流化床（CFB）锅炉）锅炉热工检测热工检测nFluidizedbed流化床流化床nCirculatingFluidizedBed循环流化床循环流化床7.5循环流化床（循环流化床（CFB）锅炉）锅炉热工检测热工检测n7.5.1循环流化床的特点循环流化床的特点7.5.2CFB锅炉锅炉仪表设计的特仪表设计的特殊性殊性n1）温度）温度n2）风量）风量n3）风压）风压7.5.3CFB锅炉锅炉热工检测仪表热工检测仪表的配置的配置n1）需增设的工艺检测仪表n2）设置汽包水位工业电视和烟气连续监）设置汽包水位工业电视和烟气连续监测系统测系统(CEMS)n3）不宜装设炉膛火焰监视工业电视系统）不宜装设炉膛火焰监视工业电视系统n4）不宜装设炉管泄漏检测装置）不宜装设炉管泄漏检测装置n5）带点火装置的燃烧器应装设火焰检测）带点火装置的燃烧器应装设火焰检测装置装置n6）特殊测点设置与选型）特殊测点设置与选型nCFB的显著特点是用温度监视燃烧、排的显著特点是用温度监视燃烧、排渣、物料再循环等系统的运行情况。床渣、物料再循环等系统的运行情况。床温是温是CFB锅炉运行最重要的指标之一锅炉运行最重要的指标之一nCFB 锅炉的压力分布上炉膛下部和中上部的压力分布表现出不同的分布特征和规律，而对CFB 锅炉物料平衡的判断主要是炉膛中上部积累的内循环物料量多少的判断，也就是炉膛中上部压力分布的判断