火力发电厂煤粉流量测量技术研究

    0 引言

    随着我国经济大国国际地位的确立，中国的在未来的可预见的将来将迎来巨大的发展机会和空间。但与此同时，制约经济社会发展的资源瓶颈正在逐步成为困扰经济持续快速稳定发展的羁绊，日益被人们所重视的节能减排、发展循环经济等理念均提出要重视节约能源，把节能作为一项基本的国家策略被提上日程。火力发电厂是国家工业的重要组成部分，担负着制造电能的重要的任务，同时也是能源消耗巨大的产业。火电厂的煤耗成为衡量其经济效能的重要指标之一，对提高火电厂本身的经济效益有着重要的影响，因此如何提高燃煤锅炉的煤耗效率将是人们探讨提高火电厂效率的一个重要切入口。

    锅炉控制系统中燃料量风量配比控制是保证锅炉燃烧安全性和经济性的重要环节。传统控制进入锅炉的总燃料量是通过对每台给煤机转速的控制来实现。这种方式仅考虑机组稳定运行的情况，而忽视了磨煤机开启或关闭时，煤粉物理传送性能的改变。即使在稳定运行的状态下，由于磨煤机磨粉完成特性以及储存时滞，以及系统内部环境的变化，都使得模拟给煤系统的响应来估计燃烧系统的燃料量难以很好地满足精度和实时性要求。

    1 煤粉流量测量技术分析

    目前对煤粉流量的测量技术大致可以分别为两个类别，即间接法和直接法。间接法由于其各方面性能的具备，在现行电厂有一定的应用。

    1． 1 间接法( 注意核对章节编号?)

    间接法主要根据能量守恒、动力场特征等进行分析，进而求得煤粉流量。主要有交相关流量测量技术、温度法^［1］、动量法、差压法等。

    1) 交相关流量测量技术

    交相关流量测量技术的基本假定前提:

    a． 一次风煤粉两相流体为在管道中的流动符合稀疏相流动特性;

    b． 一次风煤粉两相流体在输送煤粉管道中近似均匀地流动，煤粉颗粒具有相同的细度，不同截面的煤粉浓度相同;

    c． 一次风与煤粉已经进行了充分的混合，不在存在相对流速差和相对温度差，此时可近似将一次风与煤粉看作一种均质混合流体。

    交相关流量测量技术采取在需要测定煤粉流速的输煤管道的直管段且稳流区域，上下游相对较近的位置对应安装两支金属传感器。一次风与风粉在流动中带有静电而使得金属传感器捕获到相应的随机信号，基于上述的基本假设，以及两金属传感器的位置相对较近，因此其获取的随机信号具有极大的相似性，信号处理单元根据相同信号出现时间间隔测得流体流动距离 L( L 为两传感器安装的物理距离) 的时间间隔t，由速度公式 V = L / t，可以求得煤粉流速。