风速风量在线监测系统技术方案
- 格式:doc
- 大小:3.44 MB
- 文档页数:15
风速测量系统的设计及性能分析随着科技的不断发展,风速测量系统在诸多领域得到广泛应用,如飞机导航、天气预报、海洋、建筑等领域。
而风力作为衡量天气变化和风险的重要指标,其精准测量对于相关领域的研究与发展至关重要。
因此,设计一套高性能的风速测量系统就显得至关重要。
一、系统组成风速测量系统的主要部分包括传感器、放大器、微处理器、显示器四个部分。
其中传感器负责采集周围环境中的风速信号,通常采用的是热线式传感器或气体流量传感器。
放大器则可以放大这个脉冲信号,以提高其信噪比,准确检测微弱风速信号。
放大器的选择需要结合实际情况考虑,一般分为高增益低噪声放大器和低增益高噪声放大器两种类型。
微处理器主要作用是进行采集的后续处理,将被放大的脉冲信号转换为频率信号,并进行数字化处理,通过计算公式转换为实际的风速值。
最后,将这个结果在显示器上呈现出来。
二、性能指标风速测量系统的性能通常有以下指标:1、响应时间:传感器采样和测量风速的时间。
2、分辨率:系统所能检测的最小风速变化。
3、准确性:系统测量模拟风速的偏差。
4、稳定性:系统在长时间内测量风速值的偏移情况。
除了这些基本指标,许多用途特殊的测量系统还具有其他性能指标。
例如在飞行器领域中,系统的响应时间和精度要高于其他领域。
三、性能分析1、响应时间风速测量系统的响应时间取决于传感器的特性和机械结构。
对于普通风速测量系统,其响应时间一般为几秒钟到数十秒,但对于在飞行器等高速运动中需要使用的系统,则需要响应时间尽可能短,通常在百分之一秒至零点几秒之间。
因此在不同的领域使用风速测量系统时,需要根据实际需求选择不同的设计方案。
2、分辨率风速测量系统分辨率的大小是由传感器和电路放大器的特性决定的。
普通测量系统的分辨率一般为0.1m/s到1.0m/s,而高分辨率的系统可以达到更低的值。
对于采用卡曼曼式电路的热线式传感器来说,增加电路的质量因数可以提高分辨率,但同时会增加电路的成本和复杂性。
风机在线监测系统技术方案一、系统简介由于煤矿属于高危行业,煤矿瓦斯事故时有发生,为减少事故发生,提高煤矿安全性,我公司研发出具有先进技术的SXXFS风机在线监测系统,经多年的现场经验和运行,可完全满足煤矿的各种需求。
风机运行参数包括风机负压、风量、风速、风机效率,配套电机的轴承温度、定子绕组温度、电压、电流、功率因数,以及风机振幅、风机的开停信号等,通过PLC及各种智能仪表用计算机显示、储存,能够在生产过程中随时掌握通风设备的运行状态,改变了传统的设备管理方式,提高了通风设备的自动化管理水平,有力地保证了通风机设备的经济、可靠运行,为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据,深受用户欢迎。
二、系统设计依据及标准——《煤矿安全规程》——《煤炭工业矿井设计规范》——《煤矿安全装备基本要求》——《煤矿监控系统总体设计规范》——《煤矿监控系统中心站软件开发规范》——《煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件》——《矿井通风安全检测系统装备标准和使用管理规定》——《电控设备、第一部分;低压电器电控设备》——《电控设备、第二部分;装有电子器件电控设备》——《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》——《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》——《检测监控质量标准化实施标准》——《设备可靠性试验》(GB 5080.1-7)上述未涉及的部分遵守相关行业或国家标准、规范。
三、环境条件1、安装地点:通风机房2、海拔要求:不高于2000m3、环境温度:不高于35℃4、相对湿度:小于95%5、耐震能力:按8级震区设防四、设计原则(1)实时准确第一。
在实时准确的基础上,实现监控画面的多样化。
(2)风机设备在线检测、状态显示、报表打印一体化。
(3)满足设计院要求。
五、一体化方案的构成控制、在线监测一体化。
使整个系统有机结合,无缝链接。
控制部分:采用西门子200PLC与上位机相结合的检测控制方式。
PLC采用西门子控制方案,组态软件采用昆仑通态MCGS软件,可靠地实现了控制、拖动、检测的无缝链接。
太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二o—一年十月十日1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421- 2004的要求,结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。
它利用高性能PLC构成前端数据釆集和处理单元,以稳定、可幕、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机,主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储,从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测,为通风机的安全、高效运行提供科学依据。
风机是矿井要害设备之一,风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统,传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据,只要依赖于计算机网络技术,才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室,并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。
所以,在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。
通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置;系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据,应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理,以多种方式提供通风机运行状态的各种数据,保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试,并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括:风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯;风机振幅;电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、效率等;电源配电柜母线电压、电流;根据运行情况可实时输出各种特性曲线。
数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式,FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能,可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网,将风机的实时运行参数传输到矿总调度室,满足自动管理的需求。
主通风机在线监测装置技术说明文件###########有限公司主通风机在线监测装置技术说明前言第1节系统功能与技术指标1.系统功能2。
技术指标3。
监测参数范围4。
系统特点5。
系统的组成6。
系统的工作原理第2节气体流量的监测1.气体流量计算的基本原理2.负压测点的布置3。
系统负压测点的结构与物理位置4。
微差压变送器的基本技术指标与使用方法5.模拟量采集模块6.有源隔离转换器7。
气体温度的测量与温度变送器8。
负压的采集与气体流量的计算第3节电机的轴承温度、绕组温度的测量1.PT100电阻介绍2.温度采集模块3。
温度采集工作原理第4节电气参数的测量1。
三相电参数采集模块2。
系统电参数的采集第5节振动的测量1.系统组成2.一体化振动变送器介绍3.振动的测量第6节系统的报警1。
系统报警的基本原理2.继电器输出模块第7节场安装环境的选择及要求1. 安装环境的选择2. 安装程序、方法3. 信号线的接线方法4. 现场保养与维护第8节包装、运输、贮存及售后服务前言风机是矿井要害设备之一,风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统,传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据,只要依赖于计算机网络技术,才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室,并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。
所以,在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。
风机微机监测系统是应用于大型风机流量监测方法的装置;系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据,应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理,以多种方式提供通风机运行状态的各种数据,保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试,并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括风机入口静压、风速、流量,电机的轴承温度、定子绕组温度、电机功率、风机效率等,根据需要还可以扩充监测风机的环境参数、电机振动烈度等性能参数。
XSJ-2000F风电数字化在线监测系统引言在线监测系统是近20年来在大型发电机组上发展起来的一门新兴交叉性技术,是由于近代机械工业向机电一体化方向发展的产物,自动化、智能化、大型化在许多发电生产工况下保证了生产过程的安全性和可靠性,因此对设备工作状态的监视日益重要,随着大型风力发电机容量的迅猛增加,数字化在线监测系统已经成为发电设备的重要组成部分。
风力发电机工作在野外,各风机之间距离较远,且无人值守,现场维护人员较少,机舱、塔筒高,巡视人员很难对风机内部进行现场检查及维护,不能及时发现隐患。
由于风力发电机发电量具有非稳定性,设备频繁启动,极大的影响了发电设备的安全性和稳定性。
针对风力发电的特点,我公司开发了XSJ—2000F风电数字化在线监测系统。
该系统实现以下4大功能:1.风机顶部与底部的环境(烟雾及温度)实时监测;2.风机内部电缆与变压器进线电缆温度实时监测;3.塔筒门的开、闭状态实时监测;4.开关柜触头温度与母排温度实时监测;XSJ—2000数字化在线监测系统采用了当今国际先进的光纤通讯技术及485总线通迅实现多点监控的手段,极大程度的减轻了安装及维护的工作量。
该系统具有良好的计算机画面,可显示监测点的实际安放位置,报警值可调整,报警时,动作光字牌及音响,显示画面自动切换到报警画面,并提示报警点处的最佳抢修路径。
计算机提供全部传感器一年的历史数据,有效指导检修工作,为动态检修提供了理论根据。
说明:1、在每台风力发电机塔筒内安装一台数据采集终端;2、每台数据采集终端通过一组光纤通讯模块由一对光纤连接与上位机进行通讯。
3、数据采集终端带有电源接口,光纤通讯接口,温度传感器通讯接口,常开常用闭接点,烟感传感器接口,开关量控制接口。
二.具体安装方案:1.在风场升压站主控室内安装主机系统一套;2.在每个塔筒内部安装一台数据采集终端;3.在发电机塔筒底部到机舱内的电缆本体上安装温度传感器5-30支;4.变压器及进线电缆头根部安装温度传感器6支。
风电场远程监控系统中的风速测量与风能评估技术研究随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能逐渐成为一种重要的替代能源。
为了更好地利用风能资源,风电场的远程监控系统起着关键性的作用。
在风电场远程监控系统中,风速测量和风能评估是核心技术,本文将对这两个关键方面进行探讨。
首先,风速测量是风电场远程监控系统中的一个重要环节。
准确测量风速可以帮助我们了解风资源的分布和变化规律,从而为风电场的布局和运营提供依据。
目前常用的风速测量设备主要包括风杆、风向仪和超声波风速仪等。
风杆是一种传统的风速测量设备,通过测量杆上安装的风向风速传感器来获取风速数据。
风向仪是测量风的方向的仪器,它可以帮助我们了解风的来向和转向情况。
超声波风速仪则是一种使用超声波技术测量风速的设备,它可以实现非接触式测量,准确度较高。
这些设备通常安装在风电机组上,通过无线通信技术将数据传输到远程监控中心。
然而,这些设备仍然存在一些问题,如安装位置选择、测量误差等,需要进一步的研究和改进。
其次,风能评估是风电场远程监控系统中的另一个关键技术。
风能评估是指通过对风速、风向、温度等相关数据的分析和处理,来评估风能资源的利用情况。
风能评估可以帮助我们预测风电场的产能,并为风电场的规划和设计提供依据。
目前常用的风能评估方法主要包括统计学方法、数值模拟方法和人工神经网络方法等。
统计学方法是一种常用的风能评估方法,它通过对一段时间内的风速数据进行统计和分析,得出平均风速、风功率密度等参数。
数值模拟方法是一种基于计算流体力学原理的方法,通过建立数学模型来模拟风场的流动,从而评估风能资源。
人工神经网络方法是一种基于机器学习的方法,通过对大量的风速数据进行训练,建立一个神经网络模型,从而实现风能的预测和评估。
这些方法各有优缺点,需要根据具体情况选择合适的方法。
除了风速测量和风能评估,风电场远程监控系统中还包括数据采集、数据传输和数据处理等环节。
数据采集是指通过传感器等设备获取风电场各个位置的数据,通常包括风速、温度、湿度等信息。
电站锅炉风速风量在线监测系统技术方案南京朗坤自动化目录1概述 (2)1.1国内电站锅炉一二次风监测现状 (2)1.2电站锅炉增设风速风量在线监测系统的益处 (2)1.3电站锅炉风速风量在线监测的难点及解决方案 (3)2风速风量测量 (4)2.1测量原理 (4)2.2数学模型公式 (4)2.3测量装置特点 (5)2.4系统组成 (6)3主要功能 (7)3.1设计条件 (7)3.2主要功能及性能 (7)4安装技术要求 (8)5供需双方工作范围 (8)5.1需方承担的任务和责任 (8)5.2供方承担的任务和责任 (9)6供货范围 (9)7质量保证 (9)8部分工程业绩 (10)9部分用户证明 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
1概述1.1国内电站锅炉一二次风监测现状大量运行实践表明:锅炉燃烧的安全性和经济性与一二次风的调整有密切关系。
对于一次风来说,风速过低易造成堵管、喷口着火距离过近甚至在一次风管内燃烧,风速过低易造成断流、熄火放炮、送风管磨损严重,风速不均易造成燃烧中心的偏移、局部结焦、锅炉爆漏等,因此对于携带煤粉的一次风检测有着较为严格的要求。
对于二次风来说,配风不当会造成锅炉燃烧效率降低、锅炉结焦和加剧炉膛出口烟气残余扭转等问题。
虽然电厂试验人员在新建锅炉投运前或每次锅炉大修后会认真地对锅炉进行试验以调平配风,但锅炉经过一段时间运行后,当初的调试设定工况就会改变,因此要满足锅炉维持良好的运行状态,应该提供实时监测随时调整的手段。
目前国内燃煤电厂的锅炉运行风管内的风速(量)缺乏监测,运行操作几乎都是运行人员根据总风压、风机电流和调节挡板开度、给粉机转速、一二次风静压等参数来组织和调整燃烧。
然而众所周知,由于各风管上静压的大小随着风管的长短、弯头的多少、风门挡板的开度大小等因素的变化,会变得各不相同,各风管的静压变化相当大,静压的大小不能直接反映管内风速(量)的大小,因此利用传统的静压测量仪表很难合理地指导锅炉运行,直接影响锅炉燃烧稳定性、经济性和安全可靠性。
太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二〇一一年十月十日1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421-2004的要求,结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。
它利用高性能PLC构成前端数据采集和处理单元,以稳定、可靠、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机,主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储,从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测,为通风机的安全、高效运行提供科学依据。
风机是矿井要害设备之一,风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统,传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据,只要依赖于计算机网络技术,才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室,并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。
所以,在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。
通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置;系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据,应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理,以多种方式提供通风机运行状态的各种数据,保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试,并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括:风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯;风机振幅;电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、效率等;电源配电柜母线电压、电流;根据运行情况可实时输出各种特性曲线。
数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式, FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能,可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网,将风机的实时运行参数传输到矿总调度室,满足自动管理的需求。
高速铁路风速监测系统设计与实现高速铁路是现代交通运输中的一项重要基础设施,其安全性和稳定性关乎着人们的出行安全。
而风速则是影响高速铁路安全运行的主要因素之一。
为了确保高速铁路的安全性,需要设计和实现一套高效准确的风速监测系统,以及相应的反馈控制机制。
一、系统设计1. 传感器选择与布置:根据高速铁路的特点和需求,在适当的位置布置风速传感器。
选择合适的传感器类型,如激光多普勒测风仪或超声波风速传感器。
通过定期校准和维护,确保传感器的准确性和稳定性。
2. 数据采集与处理:将传感器采集到的风速数据传送到监测系统中。
可以采用无线传输技术,如Wi-Fi,蓝牙或LoRaWAN等。
将数据存储在数据库或云端平台中,以便后续分析和处理。
3. 数据分析与预测:通过对历史数据的分析和对现行数据的监测,可以建立风速的预测模型。
利用机器学习和数据挖掘技术,提高风速的预测精度,并及时预警不同风速等级下的安全隐患。
4. 监控与报警系统:设计一个实时监测系统,能够实时显示风速数据,并对异常风速进行报警。
通过可视化界面,运营人员能够直观地了解风速的情况,及时采取相应的措施,确保高速铁路的安全运行。
二、系统实现1. 硬件设备搭建:根据系统设计的需求,选购相应的硬件设备,并进行搭建。
包括传感器、数据采集设备、数据库或云端平台、监控显示屏等。
确保各个设备之间的兼容性和稳定性。
2. 软件开发与调试:根据设计要求,进行相应的软件开发工作。
包括数据传输、数据处理、数据分析和报警处理等功能的开发。
同时也要进行软件的调试和优化,确保系统的准确性和稳定性。
3. 系统集成与测试:将各个模块进行集成,并进行相应的测试工作。
测试系统的整体性能和稳定性,确保系统能够正常工作,并符合设计要求。
4. 系统部署与维护:根据实际情况,将系统部署到指定的高速铁路站点或区域。
同时,制定相应的维护计划,定期对系统进行检查和维护,确保系统的长期稳定运行。
总结:高速铁路风速监测系统的设计与实现对于确保高速铁路的安全运行具有重要意义。
电站锅炉风速风量在线监测系统技术方案南京朗坤自动化目录1概述 (2)1.1国内电站锅炉一二次风监测现状 (2)1.2电站锅炉增设风速风量在线监测系统的益处 (2)1.3电站锅炉风速风量在线监测的难点及解决方案 (3)2风速风量测量 (4)2.1测量原理 (4)2.2数学模型公式 (4)2.3测量装置特点 (5)2.4系统组成 (6)3主要功能 (7)3.1设计条件 (7)3.2主要功能及性能 (7)4安装技术要求 (8)5供需双方工作范围 (8)5.1需方承担的任务和责任 (8)5.2供方承担的任务和责任 (9)6供货范围 (9)7质量保证 (9)8部分工程业绩 (10)9部分用户证明 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
1概述1.1国内电站锅炉一二次风监测现状大量运行实践表明:锅炉燃烧的安全性和经济性与一二次风的调整有密切关系。
对于一次风来说,风速过低易造成堵管、喷口着火距离过近甚至在一次风管内燃烧,风速过低易造成断流、熄火放炮、送风管磨损严重,风速不均易造成燃烧中心的偏移、局部结焦、锅炉爆漏等,因此对于携带煤粉的一次风检测有着较为严格的要求。
对于二次风来说,配风不当会造成锅炉燃烧效率降低、锅炉结焦和加剧炉膛出口烟气残余扭转等问题。
虽然电厂试验人员在新建锅炉投运前或每次锅炉大修后会认真地对锅炉进行试验以调平配风,但锅炉经过一段时间运行后,当初的调试设定工况就会改变,因此要满足锅炉维持良好的运行状态,应该提供实时监测随时调整的手段。
目前国内燃煤电厂的锅炉运行风管内的风速(量)缺乏监测,运行操作几乎都是运行人员根据总风压、风机电流和调节挡板开度、给粉机转速、一二次风静压等参数来组织和调整燃烧。
然而众所周知,由于各风管上静压的大小随着风管的长短、弯头的多少、风门挡板的开度大小等因素的变化,会变得各不相同,各风管的静压变化相当大,静压的大小不能直接反映管内风速(量)的大小,因此利用传统的静压测量仪表很难合理地指导锅炉运行,直接影响锅炉燃烧稳定性、经济性和安全可靠性。
另外,由于系统最关键的测量装置的防堵防磨技术的障碍,导致测量装置易磨损,使用寿命短以至经常要更换,在生产中的运行维护工作量极大,使得该类型系统在电站锅炉迟迟不能得到大量应用。
1.2电站锅炉增设风速风量在线监测系统的益处1.2.1 使锅炉配风合理,燃烧比较稳定,可有效地降低排烟温度、降低飞灰含碳量、降低煤粉的机械及化学不完全燃烧热损失,提高锅炉效率。
1.2.2 能合理地调整风粉比例。
将一次风管道系统中的阻力调平后,各一次风管内的流速大小能间接地反映出管内煤粉浓度的大小。
若某一管内煤粉浓度增加,由于输送煤粉的阻力增加,则管内风速就会降低,反之,就会升高。
同时通过热平衡原理,对一次风管内的煤粉浓度进一步计算,供司炉人员监测使用。
1.2.3 能有效地防止堵管或断粉现象的发生。
当某一次风管内煤粉浓度过大,流速降低出现堵管迹象,或管内煤粉浓度过稀,流速过大出现断粉迹象时,司炉能依据风速的变化作出正确的判断。
1.2.4 能有效地控制锅炉燃烧火焰中心,防止锅炉局部结焦,同时也能有效地防止火焰偏斜,降低炉堂出口两侧烟温的偏差。
防止水冷壁及过热器爆管。
1.2.5 对直流燃烧器,能合理地确定一、二次风匹配比率以及二次风上、中、下各层的配风情况,是正塔型、倒塔型、或是束腰型等配风方式司炉能一目了然。
1.2.6 对旋流燃烧器,每一个燃烧器的合理风煤配比就显得尤为重要,有了监测系统,就能使每个旋流燃烧器都能在配风较好的状况下运行。
1.3电站锅炉风速风量在线监测的难点及解决方案由于气固两相流的复杂性,电站锅炉风速风量在线监测系统的应用面临着一些问题:1、系统管路受限于空间位置,往往不能满足流量仪表对直管段长度的要求。
2、测量设备在气固两相流环境中长期可靠的运行,必须要防堵,不用采用定期反吹等手段就可以实现长期的免维护要求。
3、为了保证测量的准确度,测量设备必须要耐磨。
只有测量设备在长期运行过程中,取压装置不产生任何变形、磨损,才能保证测量的准确度,才能为锅炉的燃烧提供有用的运行参考参数。
4、必须保证测量设备的低压损,减小对管道原有风阻的影响。
在一次风管道中,由于已经根据风阻调平每管的速度,所以安装测量设备后,要保证原有的运行状况。
而在大风道中,由于流速较低,较低的压损可以降低风机运行速度,具有明显的节能效果。
燃煤电厂迫切希望安装一种实用、运行可靠的电站锅炉风速风量在线监测系统。
本公司开发的电站锅炉风速风量在线监测系统成功地解决了堵管和磨损两大技术难题,可在DCS上生成锅炉风粉在线监测系统,能实时监测风管的一、二次风速、风温、动压值,使锅炉燃烧中重要参数得到有效实时监测,运行调整和故障诊断有据可依。
为提高运行重要性、稳定性和经济性,实现锅炉燃烧优化,提供了有效可信手段,很好地满足了现场实际生产过程的需要。
经运行实践后,锅炉运行人员深感满意。
此项产品目前已获得二项国家专利,在国内几十家电厂不同容量、不同类型的数百台锅炉上得到良好的应用,绝对防堵塞防磨损,保用二个大修周期(8年),无需对风速传感器进行吹扫,受到用户的一致好评,已成为免维护产品。
2风速风量测量2.1测量原理朗坤公司开发的电站锅炉风速风量测量装置是基于差压测量原理,其原理图如右,测量装置安装在管道上,其探头插入管内,当管内有气流流动时,迎风面受气流冲击,在此处气流的动能转换成压力能,因而迎面管内压力较高,其压力称为“总压”,背风侧由于不受气流冲压,其管内的压力为风管内的静压力,其压力称为“静压”,总压和静压之差称为动压,其大小与管内风速有关,风速越大,动压越大;风速小,动压也小,因此,只要测量出动压的大小,再找出动压与风速的对应关系,就能正确地测出管内风速,在此基础上,通过与标定系数和管道截面积的计算可以实时测量管道风量。
2.2数学模型公式)15.273()(t P P P K Q x a c m ++∆⨯=; ρm v Q Q =;其中: c K ――为测量装置总流量系数。
以设计值和现场的实际标定结果综合代入计算,在正式标定后,此值会有进一步的修正。
m Q ――被测气体质量流量(T/H );v Q ――被测气体体积流量(Km 3/H );P ∆――风量测量装置输出差压(KPa);t ――被测气体温度(℃); a P ――安装现场大气压力(KPa)。
x P ――被测管道内的压力(KPa)。
ρ――被测介质密度(Kg/m 3)。
2.3测量装置特点2.3.1 风粉管风速测量装置风粉管风速测量装置,是将经过精确标定的LUSE靠背型风速探头安装在风管内,探头前端产生的总压和后端产生的静压引至差压变送器,输出动压信号,再经过参数补偿和数学运算处理可得风速。
针对高速高浓度气固两相流的应用场合,该测量装置进行了防堵耐磨的强化设计,可安装在仓储式制粉系统下粉管前后和直吹式制粉系统磨煤机出口,具有如下特点:(1)总压取压管的取压口优化设计,兼顾高取压效能、防止堵塞和保护静压取压管的作用。
(2)采用多曲迷宫式管路,二次滤室向上倾斜设置,能够在防止粉尘进入引压管的同时避免二次滤室的粉尘累积。
(3)在总压取压管外设有高温合金陶瓷层,由氧化铝耐磨陶瓷采用1850摄氏度高温烧结而成,使其具有突出的防磨性能。
(4)特别设计的防堵元件借助测量介质的动能进行取压管道的全壁实时清灰,无需反吹扫装置。
(5)采用摆锤原理充分吸收检测介质的动能,确保在不同工况下防堵元件都能正常工作。
2.3.2 等截面多点矩阵靠背式风量测量装置对于大风道风量的测量,为解决单测点易造成测量不准的问题,在大风道截面上采用等截面多点测量技术,将多个测量探头有机组装在一起,正压侧与正压侧相连,负压侧与负压侧相连,采用对风道进行等面积划分出具有代表性的区域,分别测量出每个区域的压差。
然后将所有的总压汇集到一起,同时将所有的静压汇集到一起,得到整个风道的平均压差,引至智能变送器,输出表示动压的标准信号至集散控制系统,再经过参数补偿和数学运算即可得到风量,也可以由智能变送器直接输出表示风量的标准信号,通过这种方案可以比较准确地反映出风道的流量。
如右图所示。
该测量装置主要应用在二次风总风量、二次风喷口风量、磨煤机入口一次风量(水平风道)、冷一DCS 或 监测主机次风总风量、热一次风总风量等测量场合,具有如下特点:(1)取压口采用特殊设计,具有高取压效能。
(2)特别设计的防堵元件借助测量介质的动能进行取压管道的实时清灰。
(3)采用等截面多点矩阵测量探头,保证在短直管段、流场紊流情况下的高精度流量测量。
(4)特别设计的结构使压损可以忽略不计。
(5)冷态标定和热态温度压力补偿技术有效提高了测量精度。
2.3.3 多点阵列式文丘里风量测量装置对于测量装置只能垂直安装的风道来说,如锅炉磨煤机进口一次风,采用改进型文丘里测量装置进行流量测量。
如图所示,针对风道尺寸不同选择多点阵列式改进型文丘里测量装置进行垂直风道的含尘风流量测量,本测量装置在普通文丘里的基础上进行了针对含尘测量环境的防堵功能改进,高低静压取压管口径较大并设计了自清灰装置。
该测量装置主要应用在垂直管道的风量测量,具有如下特点:(1)通过不同设计,文丘里的差压放大系数可调,特别适用于低流速场合。
(2)特别设计的防堵元件借助测量介质的动能进行取压管道的实时清灰。
(3)采用多点阵列式布置,保证在大风道、短直管段、流场紊流情况下的高精度流量测量。
(4)特别设计的结构使压损可以忽略不计。
(5)冷态标定和热态温度压力补偿技术有效提高了测量精度。
2.4系统组成朗坤公司的LUSE 风速在线监测系统由测速装置、微差压变送器、DCS 或监测主机组成,结构如下:3主要功能3.1设计条件适用于不同燃烧方式(四角喷燃、对冲式等)、不同制粉方式(仓储式热风送粉、仓储式乏气送粉、直吹式等)和不同空气预热器类型(回转式、管式等),充分考虑了测量环境易堵塞、易磨损、工况变化大的特点,测量精度满足国家测量仪器仪表的标准规范。
3.2主要功能及性能3.2.1长期在线监测一次风、二次风喷口、二次风大风道的风速、风量、差压、温度等值,数据精确可靠。
3.2.2一次风管风速(m/s),同时用棒状图和数字显示。
3.2.3一次风温度,同时用棒状图和数字显示。
3.2.4二次风管风速(m/s),同时用棒状图和数字显示。
3.2.5二次风温度,同时用棒状图和数字显示。
3.2.6当风速、风温在其上下限范围内时,棒状图显示为绿色,超过上限范围,棒状图显示为蓝色以示报警。