烟气脱硫可燃飞灰激光在线监测系统.pdf

加快我国火电厂烟气脱硫产业化发展研讨会论文集 2006年3月中国·成都 四、垃圾焚烧烟气处理及检测 烟气脱硫可燃飞灰激光在线监测系统 潘振中 上海发电设备成套设计研究所 摘要：本文采用赦光测量原理，对火电厂烟气脱硫系统锅炉烟气可燃硫化物在线监测，通过 测量的反馈信号控制锅炉进气量和锅炉煤粉进入量。 关键词：可燃飞灰：激光：在线监测 1、 概述 燃煤锅炉飞灰取样并分析其可燃物含量是机组经济运行重要的基本测试项目之一。对煤 粉锅炉来讲，它是直接反应燃烧效果的主要技术指标。本飞灰含碳激光监测仪是用于火力发 电厂测量燃煤锅炉烟气飞灰可燃物的动态、连续的在线仪表。 它通过一套具有代表性的飞灰取样装置将锅炉烟气中的飞灰捕集下来，通过飞灰碾磨工 序及输送系统，借助于激光测量仪，输出标准模拟电信号，直接输入控制电脑。进行数据分 柝，并发送出锅炉燃烧的动态控制信号，以及记录储存。 智能化烟气飞灰可燃物测量仪采用激光作为光源。它具有单色性好、光密度高、光束发 散角小以及光源寿命长等特点，测量信号由电脑进行自动处理，确保其测量精度和可靠性。 2、 仪器组成与工作原理 2．I仪器组成 飞灰可燃物激光监测仪主要由飞灰取样装置、飞灰碾磨装嚣、激光光源、激光发射与信 号接收装置、信号处理系统、气体过滤、真空机以及仪表等。 2．2工作原理 飞灰可燃物激光监测仪的关键步骤在于飞灰取样的代表性与激光测量的准确性。 飞灰取样过程必须遵守等速取样原则。为了使飞灰取样过程具有实况的代表性，要求吸 入取样管的气流速度m’与其周围环境的气流u”相等。 如果m7。”，则取样管内气流入口处产生气流收缩，使局部边缘流束中的一部分粗 2lO 加快我国火电厂烟气脱硫产业化发展研讨会论文集 2006年3月中国·成都 颗粒在惯性力的作用下，脱离改变轨迹流向的收缩气流，导致粉尘样本中细颗粒组分的增加； 同理，当u7u”时，则取样管内气流入1：3处产生气流扩张，在惯性力的作用下使局 部边缘流束中的一部分粗颗粒进入取样管，因而造成取样样本中细颗粒增加，造成飞灰取样 量的原始测量误差。造成其原始测量误差的因素还有取样管是否对准气流的正方向有关。 为减少原始测量误差的影响，实现等速取样，本装置采用监察取样管端部内外的气流 静压偏差，使之Ap=0。由伯努利流体方程式求得： P／po∞o2)／(1+Ex)]“2……。(1) ,ox／(．)。=[(1+29A 式中：∞X取样管的气流速度 m／s uo周围环境的气流速度m／s po气流密度 kg，m3 ‘x取样管局部阻力系数 g重力加速度，9．81 kg·m／kgf·s2(mm出0) Ap取样管端内外静压差值 当∞x／(．)o=l时， AP=Ex·po∞o 2／29……………………………(2) 智能化烟气飞灰可燃物测量仪是根据物体吸收光谱的原理设计的。在理想条件下，物质 对光的吸收满足贝尔定律： I=Io exp(-nCL)…………………………。。(3) 式中： Io入射光强 n为物质单位浓度对光吸收的单位指数，与光的波长^有关 c为浓度 L为光程厚度 若光波^一定，则q为常数，光密度可表示为： CL……………………………。。(4) D=Ln(I，Io)=n 从式中可知，气粉流的浓度与光密度成正比。只要测出密度就可求出浓度值。 林格曼指数定义为： P=5(I～I，b)…………………