电厂送粉系统煤粉浓度和速度的在线测量技术研究

锅炉燃烧过程中,准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全、经济运行非常重要.采用电容层析成像技术(ECT),对常温下稀疏气力输送的固体浓度及速度进行了测试研究.为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上.利用单层8电极电容传感器通过预迭代的图像重建算法获得浓度分布.通过分析旋风分离装置内上下游流动的概率和频谱特性,验证了其流动满足电容相关测试要求,通过测量上下两层电极电容相关信号获得轴向速度,切向速度由同一层传感器相邻电极对的电容相关信号获得.通过对管道截面体积分数、轴向速度及切向速度的测量与比较分析,证明该方法可获得可靠的测量结果.     

利用电容层析成像法测量气力输送中的煤粉流量

采用电容层析成像技术(ECT),对常温下气力输送的固体(如煤粉)浓度、速度和质量流量进行了测试研究.为克服电容传感器敏感场的不均匀对成像造成的影响,实验系统中利用旋风分离作用将固体颗粒集中在近壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上.浓度分布采用单层电容传感器,速度分布采用双层电容传感器得出相关信号.由测得的速度及体积分数通过计算得出质量流量.测量结果与称重法测试结果吻合,证明电容层析成像法可获得可靠的测量结果.     

利用ECT对稀疏气固两相流动进行浓度测量

采用电容层析成像技术直接对稀疏气力输送的固体浓度进行测量是困难的。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋流浓缩装置,传感器电极布置在浓缩器直管上,对常温下稀疏气力输送的固体浓度进行了测试研究。通过对截面积体积分数分布、平均值以及浓波动特性的分析证明这种测试方法是可行的。通过调节浓缩器顶部的抽吸风量对断面径向浓度分布及平均体积分数进行分析研究,研究结果表明少量的抽吸会对成像有益,但抽吸量太大会扰乱流场而与引入旋流浓缩装置的目的相违背。     

利用电容层析测量煤粉浓度的实验研究

锅炉燃烧过程中,准确测量风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全、经济运行非常重要。采用电容层析成像技术,对常温下稀相气力输送的固体浓度进行了测试研究。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上。这种测试方法的优点在于不破坏原有系统的运行特性,属于非侵入式、在线的快速测试技术。通过建立实验台及相应的在线测量系统,实验结果表明该法是可行的。     

电容层析技术在旋风分离器及料腿中固体颗粒浓度、速度和流量测试中的应用

采用先进的电容层析成像技术和相关分析理论，对常温下旋风分离器及料腿中固体颗粒的浓度、速度和流量进行测试研究。浓度分布采用单层电容传感器，速度分布采用双层电容传感器得出相关流动信号，利用相关理论分析得出速度和流量。这种测试方法的优点在于不破坏原有实验系统的运行特性，属于非侵入式、在线的快速测试技术，能同时得出固体的断面浓度分布和流量。实验结果与称重计量测试结果吻合良好，说明电容相关技术测量流量的可行性和可靠性。图10表3参15     

直吹式制粉系统煤粉相对浓度测量的研究

初步实验研究表明电容传感器输出电压随煤粉浓度呈单调上升趋势,且都有较好的线性度和较高的灵敏度,有望用于直吹式制粉系统煤粉相对浓度的在线检测。煤粉水分经常改变,使传感器的电容量随着变化,因此电容传感器不适宜水分经常变化的煤粉的浓度测量。但对煤粉相对浓度的测量没有影响,少量水分反而能提高相对煤粉浓度测量的灵敏度。     

锅炉送粉管道煤粉浓度的电容式测量方法研究

利用ANSYS分析计算电容传感器的检测场灵敏度分布,采用两对极板交错放置的电容器和具有误差补偿功能的高频振荡器研制成一种新型的电容式两相流相浓度传感器。实验结果表明:该传感器具有较高的灵敏度和稳定性,以及较平坦的灵敏度场和较好的测量线性度,可望满足实际两相流相浓度的测量要求。     

分解炉内不同CO2体积分数下的煤粉及煤焦还原NO特性

利用高温气固悬浮实验台对水泥行业中两种典型煤粉及一种煤焦在不同CO2体积分数的气氛下对NO的还原特性进行了实验研究,并考察了添加生料、石灰石及生料分解产物对煤焦及煤粉还原NO的影响特性.研究结果表明,气氛中CO2体积分数升高,煤焦及煤粉对NO的还原速率均增大,NO气体体积分数的谷值降低.水泥生料及石灰石对煤粉及煤焦还原NO的反应具有正催化作用;而水泥生料的分解产物对NO还原的正催化作用最强.随着气氛中CO2体积分数的升高,添加生料、石灰石及生料分解产物对煤焦及煤粉还原NO的促进作用相对减弱.     

通道火灾CO输运过程中体积分数随时间的变化特征

根据理论分析,将通道内的火灾烟气层划分为若干个区段,对每一区段建立了组分守恒方程;通过求解,得到各区段内CO体积分数在稳定燃烧阶段随时间呈幂指数增长关系.通过开展小尺寸模拟实验,测得了各区段内的CO体积分数和温度数据,并对CO体积分数随时间的变化进行了分析.结果表明,理论方程能够很好地对实验测量结果进行逼近;近火源位置相比于远离火源位置的CO体积分数增长速度快,稳态体积分数值高;随着与火源距离的增大,CO体积分数的增长速度以及稳态值都会减小.     

CFD和电容层析成像对旋风筒浓缩特性的对比研究

运用CFD对无排气管旋风筒分离特性进行了计算,并采用ECT(electrical capacitance tomography)测量了管道截面上固体颗粒的质量浓度分布。两种方法所得结果显示了较好的一致性。这两种方法的结合,为分离器的进一步深入研究提供了有效的方法。