基于静电相关原理的锅炉风粉在线检测分析仪的研究

摘要

随着科学技术在工业领域中的不断发展和应用，生产力水平极大提升，气力输送技术近年来发展较快，已成为输送气固两相流较为常见和理想的方式之一，在化工、冶炼、能源电力、医药等领域应用十分广泛，因此气固两相流参数在线检测便显得尤为重要。气固两相流关键参数实时在线的精确测量，有利于实现控制过程优化，提高生产制造效率，响应国家电改政策。但由于气固两相流的随机性和复杂性，国内外诸多专家学者深入研究，理论基础不断完善，各种测量方法和装置层出不穷，其中静电相关法具有空间灵敏度高、结构简单、实现容易、成本低廉等优点，发展前景较其他方法广阔。
　　本文针对燃煤电厂煤粉测量的特点，设计基于静电相关原理的锅炉风粉在线检测分析仪，主要研究内容包括:
　　(1)根据火电厂煤粉输送的实际工况，设计分析仪信号调理电路，对信号进行电荷放大、整流、滤波处理。分析系统需求，设计相关测速系统的软件算法。
　　(2)搭建带式静电感应实验平台设计，进行了仿真实验，找出了测量系统存在的问题并进行了改进。
　　(3)根据电厂一般运行负荷下历史数据，分析了选取采样频率、积分时间和分析仪安装位置，并将其安装到燃煤电厂磨煤机管道上。
　　论文结果表明:分析仪测量精确度高，实时性好，工作状态稳定高效，能大量推广应用到燃煤电厂中。

目录

声明

摘要

1．1 前言

1．2 气固两相流参数测量发展历程

1．3 静电传感器研究现状

1．4 本课题研究内容及论文安排

第2章 静电互相关法测量基本原理

2．1 静电传感器原理

2．1．1 固体颗粒带电机理

2．1．2 静电传感器的信号检测原理

2．1．3 静电传感器的特性

2．2 互相关函数法原理

2．2．1 相关测速原理

2．2．2 浓度测量原理

2．3 其他测量方法对比分析

2．3．1 气固两相流速度测量方法

2．3．2 气固两相流浓度测量方法

2．4 本章小结

第3章 风粉检测相关分析仪设计

3．1 风粉检测相关分析仪硬件设计

3．1．1 静电传感器电极形式的选择

3．1．2 环形电极静电传感器的外观构造

3．1．3 信号调理电路设计

3．2 相关测速系统的软件设计

3．2．1 时域直接法

3．2．2 快速傅里叶变换(FFT)

3．3 本章小结

第4章 静电相关原理在线检测系统的实验研究

4．1 带式静电感应实验平台设计

4．2 静电传感器最优工作状态的实验研究

4．3 相关函数处理算法的比较实验研究

4．4 本章小结

第5章 现场安装和运行结果

5．1 项目实施方案

5．2 采样频率选取

5．3 积分时间选取

5．4 数据测量结果

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢