二、测量原理

1、交流电荷感应原理

煤块在破碎过程中,以及煤粉在输送过程中，煤粉粒子之间的相互碰撞、磨擦、分离，使煤粉粒子带电，在管道内形成粉体粒子电荷流，假设粉粒子和输运气体在管道中形成稳定的气固两相流，并且粉粒子沿管道径向分布，各电荷微团在电极上引起的感应信号和摩擦电荷，在电极上叠加形成了感应电流，感应电流的大小与探针的材料、流经探头的煤粉流速、粒子的表面积、质量流量等有关。

交流电荷感应原理

2、煤粉速度检测原理

在管道上轴向距离为S点安装两个传感器，由于相距较近，带电煤粉颗粒在这两个传感器上的信号非常相似，采用互相关函数可以计算出第二个传感器与第一个传感器之间的延迟时间，从而得出煤粉速度。通过分析我们就可得出时间延迟τ的值，已知两探头的距离为L，则得到相关流速 V_c=L/τ，下图为相关法示意图：

 交相关测速示意图

X(t)和Y(t)是传感器1和2所接收的信号；如果将两个传感器所接收到的信号X (t)和Y(t)进行互相关处理，就可以得到两个信号的相位差,也就可以得到两个信号的时延D。探头间的距离S已知，这样就可计算出煤粉颗粒的流速V=S/D。

3、煤粉浓度检测原理

带电煤粉产生一定的电场，当带电煤粉粒子通过金属感应探头时，在探头表面产生等量感应电荷，大量带电煤粉在探头处的移动，可以产生感应电流，感应电流的大小与流经探头的煤粉质量流量有关，其近似函数关系为：（其中k和n为待定参数）。将感应电流作为测量信号，对该信号进行频谱分析，得到DC和AC分量值，利用DC和AC值可以计算出输粉管内煤粉的颗粒分布，进而得到煤粉的浓度。

4、风粉调平原理

一次风管路相连的同层燃烧器出口风量和煤粉量的配平对锅炉运行的安全性和经济性有重要影响。一次风管风粉分配不均匀使炉膛火焰中心发生偏斜、炉膛局部区域结渣和炉膛燃烧区域燃烧脉动，这不但会引起燃烧不稳定,而且还将引起过热器区域烟气速度场和温度场的分布不均,从而导致汽温偏差甚至造成过热器爆管。

通过煤粉流速平衡阀可以调整同层燃烧器一次风管道流动阻力，平衡阀内部设置了栅格调节挡板，通过栅格挡板开度，改变一次风管的阻力，使得燃烧器出口风粉流速均衡。

风粉平衡阀采用对称隐藏式设计，在管道的两侧对称布置阻力辊，当不需要调整管道阻力时，阻力辊位于装置内部，不伸入到风粉管道中，不额外增加管道本身阻力，阻力辊外覆耐磨陶瓷，转动轴不会受到煤粉的直接冲刷，不积粉、不卡涩，调节灵活，可靠性高。

                                                                                                                  主视图                                                         俯视图

磨出口同层各燃烧器一次风管配置调平主控制器，与风粉在线检测上位机进行通讯，获取磨同层各燃烧器一次风管的风粉测量数据，运用智能控制算法，对测量参数进行实时和历史的分析计算，并自动向风粉平衡阀发送约束性控制指令，使磨同层各燃烧器出口煤粉分布处于均衡状态，从而实现在各种工况下的自动均衡调整，完善的可靠性设计，确保运行控制的安全性；

三、实现功能

• 实时监测一次风粉管道中煤粉浓度
• 实时监测一次风粉管道内的煤粉流速
• 实时监测一次风粉管道内的煤粉细度
• 实时调节一次风管内煤粉流速均衡性
• 浓度、速度、细度的越限报警
• 历史数据查询、打印、报表功能
• 辅助诊断一次风管内堵粉、断粉及煤粉沉积现象

四、
技术参数

五、系统组成

煤粉浓度在线检测装置系统由传感器、信号预处理单元、数据采集处理单元、上位机、均衡阀等组成。

系统结构图

l 传感器

电荷感应探针采用高耐磨性特殊材料制成，电荷感应灵敏度高，具有超长的使用寿命，传感器还配有密封防水壳体及电缆接头，保证传感器的工作稳定。每根煤粉管道配置上、下游传感器，完成对煤粉细度和速度信号的感应。

l 信号预处理单元

主要完成对现场传感器来的微弱信号的放大调理、阻抗变换、信号隔离，使之成为符合电气要求的电信号。

l 数据采集处理单元

采用高速数据采集卡和其他工业测控板卡，完成对数据预处理单元来的采集以及时序控制。

l 工控机及显示单元

系统采用满足工业要求的工控机，完成对测量数据的相关运算、数据存储、数据传输、用户接口，并将相关数据在显示屏上以棒图、趋势曲线、模拟界面等多种形式进行显示，实现友好的人机接口功能。

l 工控机及显示单元

系统采用满足工业要求的工控机，完成对测量数据的相关运算、数据存储、数据传输、用户接口，并将相关数据在显示屏上以棒图、趋势曲线、模拟界面等多种形式进行显示，实现友好的人机接口功能。

六、产品特点

• 先进的电荷感应测量技术

应用采用先进的电荷感应检测技术，对风粉管道内煤粉流速、浓度进行在线检测分析；不受工况因素（管内压力、温度、湿度、煤种等）变化对测量的影响，因而具有更高的检测精度和极高的工作稳定性。

• 测量快速，无滞后

采用交流电荷感应技术，系统以电磁波的速度反映信号的变化，响应快速、没有滞后。装置采用三组及三组以上探头环状布置，系统检测可覆盖管道全截面，以减少不稳定的煤粉流分布对测量数据的影响，保证不同工况下检测结果的代表性和准确性。

• 安装简捷，无需维护

仅需要单台磨煤机停运几个小时，即可完成管道开孔和传感器安装，更换传感器探针无需磨煤机停运，且更换不需要重新标定。

• 高耐磨传感器

电荷感应传感器探针由特殊材料制造，具有极高的抗磨损能力，激光传感器外覆高耐磨刚玉，使用寿命超过一个大修周期。

• 双轴调平设计

平衡阀采用隐藏式设计，当不需要调整管道阻力时，调节挡板位于装置内部，不伸入到风粉管道中，不额外增加管道本身阻力，不积粉、不卡涩，调节灵活，可靠性高。

七、售后服务

1、在一年内免费维护

2、提供终身维护服务

3、确保备品备件供应

4、软件升级换代服务

5、现场安装技术指导

6、设备接线调试开通

7、操作维护技术培训

8、设备运行例行巡检

9、建全设备维护档案