D3風(fēng)粉在線系統(tǒng)介紹

1、西安科瑞自動化有限責(zé)任公司世界先進(jìn)的氣固兩相流世界先進(jìn)的氣固兩相流濃度和流量濃度和流量在線監(jiān)測技術(shù)成果！在線監(jiān)測技術(shù)成果！D/3-SCMD/3-SCM交流電荷感應(yīng)式風(fēng)粉在線系統(tǒng)交流電荷感應(yīng)式風(fēng)粉在線系統(tǒng) 主要功能主要功能煤粉絕對流速煤粉絕對流速煤粉濃度或質(zhì)量流量煤粉濃度或質(zhì)量流量煤粉細(xì)度的變化煤粉細(xì)度的變化各煤粉管道煤量平衡各煤粉管道煤量平衡煤粉管道不穩(wěn)定流現(xiàn)象煤粉管道不穩(wěn)定流現(xiàn)象實(shí)時(shí)監(jiān)測：實(shí)時(shí)監(jiān)測：高精度高精度 免維護(hù)免維護(hù)D/3-SCM鍋爐風(fēng)粉全參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)鍋爐風(fēng)粉全參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)D/3-SCM鍋爐風(fēng)粉全參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)鍋爐風(fēng)粉全參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)前市場主要的風(fēng)粉在線監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)前市場

2、主要的風(fēng)粉在線監(jiān)測系統(tǒng) 傳統(tǒng)的差壓式（靠背管）風(fēng)粉在線系統(tǒng)傳統(tǒng)的差壓式（靠背管）風(fēng)粉在線系統(tǒng) 微波原理的風(fēng)粉在線系統(tǒng)微波原理的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 傳統(tǒng)差壓式原理和靜電荷法結(jié)合的風(fēng)粉在線系統(tǒng)傳統(tǒng)差壓式原理和靜電荷法結(jié)合的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 靜電荷法風(fēng)粉在線系統(tǒng)：靜電荷法風(fēng)粉在線系統(tǒng)： 采用插入式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng)采用插入式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 采用環(huán)形非接觸式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng)采用環(huán)形非接觸式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 基于超聲波原理的風(fēng)粉在線系統(tǒng)基于超聲波原理的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 基于交流電荷耦合技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的風(fēng)粉在線系統(tǒng)基于交流電荷耦合技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的風(fēng)粉在線系統(tǒng)風(fēng)粉在線產(chǎn)品系

3、統(tǒng)的選擇風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇傳統(tǒng)的差壓式風(fēng)粉在線系統(tǒng)傳統(tǒng)的差壓式風(fēng)粉在線系統(tǒng) 已經(jīng)被證明無法滿足現(xiàn)場需求，并且無煤粉濃度測功能。已經(jīng)被證明無法滿足現(xiàn)場需求，并且無煤粉濃度測功能。差壓式原理和靜電荷法結(jié)合的風(fēng)粉在線系統(tǒng)差壓式原理和靜電荷法結(jié)合的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 雖然增加了煤粉濃度測量功能，但是其自身的缺陷依然存在。雖然增加了煤粉濃度測量功能，但是其自身的缺陷依然存在。 采用靜電荷法測量煤粉濃度，也存在穩(wěn)定性問題；采用靜電荷法測量煤粉濃度，也存在穩(wěn)定性問題；煤粉濃度測量需要進(jìn)行流速修正煤粉濃度測量需要進(jìn)行流速修正流速測量精度也會影響濃度測量流速測量精度也會影響濃度測量風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇風(fēng)粉在線產(chǎn)

4、品系統(tǒng)的選擇微波原理的風(fēng)粉在線系統(tǒng)微波原理的風(fēng)粉在線系統(tǒng)作為前些年的新技術(shù)產(chǎn)品，微波法風(fēng)粉在線作為前些年的新技術(shù)產(chǎn)品，微波法風(fēng)粉在線系統(tǒng)，在國內(nèi)電廠有過一些應(yīng)用。系統(tǒng)，在國內(nèi)電廠有過一些應(yīng)用。主要存在的問題：主要存在的問題： 測量受環(huán)境因素影響較大測量受環(huán)境因素影響較大 信號清晰度不夠，無法通過交相信號清晰度不夠，無法通過交相 關(guān)性算法，精確計(jì)算流速。關(guān)性算法，精確計(jì)算流速。 有源探頭，難以解決磨損問題有源探頭，難以解決磨損問題 實(shí)用中設(shè)備的維護(hù)量大，需要經(jīng)常性維護(hù)和更換備品備件。實(shí)用中設(shè)備的維護(hù)量大，需要經(jīng)常性維護(hù)和更換備品備件。最主要問題是，因基礎(chǔ)信號源不穩(wěn)定，帶來的測量問題最主要問題是，

5、因基礎(chǔ)信號源不穩(wěn)定，帶來的測量問題風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇靜電荷法風(fēng)粉在線系統(tǒng)：靜電荷法風(fēng)粉在線系統(tǒng)： 采用插入式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng)采用插入式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 采用環(huán)形非接觸式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng)采用環(huán)形非接觸式傳感器探頭的風(fēng)粉在線系統(tǒng) 靜電荷法測量技術(shù)，最初是針對破袋系統(tǒng)提出的，靜電荷法測量技術(shù)，最初是針對破袋系統(tǒng)提出的， 用于定性的反映被測介質(zhì)的流速和濃度突變現(xiàn)象，用于定性的反映被測介質(zhì)的流速和濃度突變現(xiàn)象， 從而對布袋除塵系統(tǒng)進(jìn)行破袋報(bào)警。從而對布袋除塵系統(tǒng)進(jìn)行破袋報(bào)警。不適合定量測量設(shè)備不適合定量測量設(shè)備風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇

6、電荷感應(yīng)式技術(shù)的分類電荷感應(yīng)式技術(shù)的分類電荷感應(yīng)式產(chǎn)品，依據(jù)采集信號的方式可分為：電荷感應(yīng)式產(chǎn)品，依據(jù)采集信號的方式可分為： 靜電荷法靜電荷法 交流電荷感應(yīng)式交流電荷感應(yīng)式靜電荷法測量原理：靜電荷法測量原理：從磨煤機(jī)出口進(jìn)入送粉管道的煤粉顆粒，在氣力輸送的過程中從磨煤機(jī)出口進(jìn)入送粉管道的煤粉顆粒，在氣力輸送的過程中因摩擦碰撞等因素，表面會積累一定的電荷。該電荷會在金屬因摩擦碰撞等因素，表面會積累一定的電荷。該電荷會在金屬傳感器上產(chǎn)生靜電信號。通過對上述靜電信號進(jìn)行分析處理，傳感器上產(chǎn)生靜電信號。通過對上述靜電信號進(jìn)行分析處理，從而得到煤粉的流速和濃度值。從而得到煤粉的流速和濃度值。被測介質(zhì)必須

7、帶有一定量的電荷。靜電荷被測介質(zhì)必須帶有一定量的電荷。靜電荷法產(chǎn)品，采集的是煤粉顆粒表面所攜帶的法產(chǎn)品，采集的是煤粉顆粒表面所攜帶的電荷量，由于煤粉自身攜帶的電荷量是一電荷量，由于煤粉自身攜帶的電荷量是一個(gè)隨機(jī)值，并且會因環(huán)境因素隨時(shí)發(fā)生變個(gè)隨機(jī)值，并且會因環(huán)境因素隨時(shí)發(fā)生變化，造成測量參數(shù)的波動?；斐蓽y量參數(shù)的波動。風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇靜電荷法測量原理應(yīng)用于風(fēng)粉在線系統(tǒng)的缺陷靜電荷法測量原理應(yīng)用于風(fēng)粉在線系統(tǒng)的缺陷 信號源不穩(wěn)定信號源不穩(wěn)定 測量信號不能反映被測介質(zhì)的特征值測量信號不能反映被測介質(zhì)的特征值由于采集的是煤粉顆粒表面的電荷量，并不能反映被測煤由于采集的

8、是煤粉顆粒表面的電荷量，并不能反映被測煤粉顆粒本身的特征曲線，因而無法直接通過相關(guān)性算法計(jì)粉顆粒本身的特征曲線，因而無法直接通過相關(guān)性算法計(jì)算流速和煤粉細(xì)度，僅能定性的反映煤粉顆粒濃度和流量算流速和煤粉細(xì)度，僅能定性的反映煤粉顆粒濃度和流量的變化。的變化。風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇風(fēng)粉在線產(chǎn)品系統(tǒng)的選擇靜電荷法產(chǎn)品的優(yōu)勢靜電荷法產(chǎn)品的優(yōu)勢 技術(shù)門檻比較低技術(shù)門檻比較低 靜電感應(yīng)信號非常容易采集，無需數(shù)字信號處理。靜電感應(yīng)信號非常容易采集，無需數(shù)字信號處理。 產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)成本比較小，易于普及。產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)成本比較小，易于普及。交流電荷感應(yīng)技術(shù)的簡介交流電荷感應(yīng)技術(shù)的簡介相對于靜電荷法技術(shù)，交流電

9、荷感應(yīng)技術(shù)的在風(fēng)粉參數(shù)精確測量方相對于靜電荷法技術(shù)，交流電荷感應(yīng)技術(shù)的在風(fēng)粉參數(shù)精確測量方面有著非常明顯的優(yōu)勢，但是技術(shù)難度也非常高。由于采集的信號面有著非常明顯的優(yōu)勢，但是技術(shù)難度也非常高。由于采集的信號源相比靜電荷信號相差源相比靜電荷信號相差56個(gè)數(shù)量級，因此需要非常精密的硬件芯個(gè)數(shù)量級，因此需要非常精密的硬件芯片來支撐；同時(shí)，交流電荷感應(yīng)技術(shù)需要采集被測介質(zhì)的特征信號片來支撐；同時(shí)，交流電荷感應(yīng)技術(shù)需要采集被測介質(zhì)的特征信號曲線進(jìn)行交相關(guān)性計(jì)算，因此還需要結(jié)合高精度的數(shù)字信號處理技曲線進(jìn)行交相關(guān)性計(jì)算，因此還需要結(jié)合高精度的數(shù)字信號處理技術(shù)。下面我們將著重介紹交流電荷感應(yīng)技術(shù)。術(shù)。下面我

10、們將著重介紹交流電荷感應(yīng)技術(shù)。D/3D/3交流電荷感應(yīng)原理交流電荷感應(yīng)原理每一種物質(zhì)都在每一種物質(zhì)都在電荷感應(yīng)序列電荷感應(yīng)序列中占有一個(gè)席位中占有一個(gè)席位D/3交流電荷感應(yīng)原理在動態(tài)狀態(tài)下在動態(tài)狀態(tài)下，任何兩種不同物質(zhì)將相互感應(yīng)產(chǎn)生電荷，任何兩種不同物質(zhì)將相互感應(yīng)產(chǎn)生電荷。撞擊撞擊摩擦摩擦感應(yīng)感應(yīng)E=f(N,V)其中：其中：E電荷感應(yīng)信電荷感應(yīng)信號強(qiáng)度號強(qiáng)度N煤粉濃度煤粉濃度V-風(fēng)粉流速風(fēng)粉流速 D/3D/3測速原理測速原理交相關(guān)數(shù)學(xué)模型求出交相關(guān)數(shù)學(xué)模型求出時(shí)間差時(shí)間差tt感應(yīng)電感應(yīng)電荷信號荷信號流速測量特點(diǎn)n在線精準(zhǔn)測量介質(zhì)平均流速、重復(fù)度優(yōu)于在線精準(zhǔn)測量介質(zhì)平均流速、重復(fù)度優(yōu)于0.1%0

11、.1%n直接測量流速、無需標(biāo)定直接測量流速、無需標(biāo)定n本質(zhì)零漂移本質(zhì)零漂移n高粉塵介質(zhì)對于測量沒有影響，無需吹掃、免維護(hù)高粉塵介質(zhì)對于測量沒有影響，無需吹掃、免維護(hù)n要求更少的直管段要求更少的直管段n不受介質(zhì)成分變化的影響不受介質(zhì)成分變化的影響n不受介質(zhì)溫度、壓力變化的影響不受介質(zhì)溫度、壓力變化的影響交流電荷耦合技術(shù)感應(yīng)的信號來自于交流電荷耦合技術(shù)感應(yīng)的信號來自于大范圍的耦合電荷，不是撞擊、摩擦大范圍的耦合電荷，不是撞擊、摩擦電荷。電荷。D/3D/3煤粉濃度測量原理煤粉濃度測量原理n采用交流電荷耦合技術(shù)n交流耦合技術(shù)是測量電荷信號圍繞著電荷平均值的擾動量n電荷信號擾動量的標(biāo)準(zhǔn)偏移與粉塵的排放總

12、量（mg/s）成線性關(guān)系n介質(zhì)濃度：介質(zhì)濃度介質(zhì)濃度= =總排放量總排放量（流速（流速x x管道截面積）管道截面積） mg/m= mg/s mg/m= mg/s m/s x m m/s x m 介質(zhì)流速的變化直接影響介質(zhì)濃度的檢測值D/3D/3系列產(chǎn)品可同步測量介質(zhì)流速，可實(shí)時(shí)輸出準(zhǔn)確系列產(chǎn)品可同步測量介質(zhì)流速，可實(shí)時(shí)輸出準(zhǔn)確的濃度值的濃度值n分辨率可達(dá)0.01 mg/m (mg/m (光閃射儀和濁度儀的分辨率達(dá)不到光閃射儀和濁度儀的分辨率達(dá)不到10 mg/m 10 mg/m 以下以下) )D/3D/3煤粉濃度測量原理煤粉濃度測量原理n煤粉顆粒度不同，煤粉顆粒質(zhì)量就不同，當(dāng)粒度不同的煤粉顆粒煤

13、粉顆粒度不同，煤粉顆粒質(zhì)量就不同，當(dāng)粒度不同的煤粉顆粒流過傳感器探頭時(shí)，感應(yīng)的電荷信號的動量特征就不同，反映在流過傳感器探頭時(shí)，感應(yīng)的電荷信號的動量特征就不同，反映在信號上表現(xiàn)為功率密度譜不同，通過高速數(shù)據(jù)采集帶有粒度特征信號上表現(xiàn)為功率密度譜不同，通過高速數(shù)據(jù)采集帶有粒度特征的感應(yīng)電荷信號，經(jīng)過數(shù)字信號處理技術(shù)和快速譜分析數(shù)學(xué)模型，的感應(yīng)電荷信號，經(jīng)過數(shù)字信號處理技術(shù)和快速譜分析數(shù)學(xué)模型，就可測量出穩(wěn)定的相對煤粉細(xì)度，連續(xù)測量可得到準(zhǔn)確的細(xì)度變就可測量出穩(wěn)定的相對煤粉細(xì)度，連續(xù)測量可得到準(zhǔn)確的細(xì)度變化信息。經(jīng)過現(xiàn)場取樣標(biāo)定，化信息。經(jīng)過現(xiàn)場取樣標(biāo)定， 可以可以RX RX 方式表示煤粉細(xì)度，如

14、方式表示煤粉細(xì)度，如R75R75、R200R200、R90R90表示，常用表示，常用R90R90形式表示。形式表示。 根據(jù)下式可以計(jì)算出出煤粉均勻性系數(shù)：根據(jù)下式可以計(jì)算出出煤粉均勻性系數(shù)：21lg100lnlg100lnlg21xxRRnxxD/3D/3煤粉細(xì)度測量原理煤粉細(xì)度測量原理D/3D/3煤粉細(xì)度測量原理煤粉細(xì)度測量原理D/3交流電荷耦合技術(shù)及本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)n探頭表面被粉塵覆蓋n探頭材質(zhì)與粉塵顆粒性質(zhì)接近n探頭材質(zhì)不單純，導(dǎo)致對同一種粉塵顆粒同時(shí)產(chǎn)生正和負(fù)電荷n探頭涂覆非導(dǎo)電體材料n粉塵顆粒由于碰撞達(dá)到平衡態(tài)以上情形交流電荷耦合技術(shù)都能有效測量，直流電荷感應(yīng)技術(shù)將失效?？偨Y(jié)：總結(jié)：為什么選

15、擇交流電荷感應(yīng)技術(shù)為什么選擇交流電荷感應(yīng)技術(shù)D/3 D/3 環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性檢測與標(biāo)準(zhǔn)制造與檢測(風(fēng)粉試驗(yàn)臺)技術(shù)發(fā)展歷程電電 荷荷 感感 應(yīng)應(yīng) 測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 發(fā)發(fā) 展展 歷歷 程程技術(shù)分代技術(shù)分代感應(yīng)技術(shù)感應(yīng)技術(shù)技術(shù)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用代表廠家代表廠家第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)開關(guān)報(bào)警開關(guān)報(bào)警破袋檢測破袋檢測靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)模擬檢測模擬檢測煙塵排放煙塵排放濃度檢測濃度檢測交流感應(yīng)交流感應(yīng)模擬檢測模擬檢測煙塵排放煙塵排放交流感應(yīng)交流感應(yīng)數(shù)字技術(shù)數(shù)字技術(shù)流速檢測流速檢測英國英國CODEL 中國企業(yè)中國企業(yè)澳大利亞澳大利亞GOYEN西安科瑞西安科瑞第五代第五代濃度檢測濃度檢測交流感應(yīng)交流感應(yīng)數(shù)字技術(shù)數(shù)字技術(shù)德國德國promecon西安科瑞西安科瑞國產(chǎn)、進(jìn)口國產(chǎn)、進(jìn)口整體技術(shù)先進(jìn)性比較 采用國際先進(jìn)的交流電荷耦合技術(shù)； 現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)； 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和交相關(guān)技術(shù)； 直接測量煤粉濃度及風(fēng)粉流速。 采用靜電感應(yīng)法采用靜電感應(yīng)法（即直流電荷感應(yīng)（即直流電荷感應(yīng)技術(shù)）與模擬信號技術(shù)）與模擬信號處理方法和傳統(tǒng)靠處理方法和傳統(tǒng)靠背管差壓式流量測背管