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    锅炉飞灰含碳量在线监测系统
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    所属领域:电力
    应用范围:发电企业
    编程语言:所用的编程工具是MPLAB ICD3 开发器,版本号:DV164035。
    数据库:SQL2000
    中间件:MPLAB IDE V8.53
    操作系统:操作系统:Windows XP、 Windows Visita、 Windows 7;软件运行环境:MPLAB IDE V8.53;
    硬件:CPU:Pentium Ⅳ 1.8以上,内存:512M或更多,物理硬盘:80G以上,16位数字信号控制器。
    发布时间:2012-11-19
    产品简介:本产品主要应用于火力发电企业锅炉烟道尾气中的碳含量测量,有助于实时调整锅炉运行状态,达到节能的目的。用燃烧失重实时测量的方法代替传统的实验室化验和微波检测的方法,完成了在线分析用小型灼烧炉设计、自吸式连飞灰取样器引射装置数值模拟技术、飞灰含碳量检测执行机构设计等技术内容,有效解决了自动采样、精确输灰制样、密闭式加热燃烧、精确称重和设备可靠性等技术难题,并经过了可靠性检验,其技术基本成熟,获得了可以指导工业应用样机设计的基本参数。目前,已在多家火力发电企业应用,运行状况良好,检测结果均已达到并超过了行业指标。
    系统特点

        本设备属于精密机器人在恶劣环境下长期工作,以往的产品故障率相对较高,现场维护困难,厂家维护不及时且也不现实,维护量大,设备可靠性很差。这也是为什么人们舍弃这一最精准的测量方式转而开发其他间接方式测量(如微波法)产品的原因。由于间接方法的局限性,其测量结果很难作为调控燃烧的依据,所以,近年来多数用户和研制单位把注意力又转回到基于灼烧法测碳的产品上来。我公司针对国内外同类产品存在的问题,从根本上做出了许多重大改进,通过反复试验和长期现场运行实践证明:本产品彻底解决了诸如堵灰、采样代表性差、加热炉寿命短、检测周期长、安装位置难选、维护量大、工作环境恶劣、机械磨损严重、电子元器件故障率高等一系列影响设备长期可靠运行的难题,运行中的小故障早发现,由本机智能化系统自行处置或电子向导辅助人工处置;大故障快速更换备件解决。共涉及9项发明专利。现将本产品重大改进和与同类产品的性能对比列于下表:

    项目

    其他产品

    我公司产品

    对比结果

    一、取样方式

    采样位置

    尾部出口烟道。

    一级静电(或布袋)除尘器落灰斗。

    容易布置,便于维护,运行环境良好。

    采样代表性

    1、单点小口径采样

    2、截面飞灰粒径分布不均

    3、稀相抽取,分离效率不足80%

    1、灰斗全截面采样

    2、落灰斗处飞灰混合度好

    3、一级除尘器灰量占总灰量90%以上且密相输送

    我们的采样方式其样品代表性远远高于烟道采样。

    采样可靠性

    抽取物为烟、灰混合物,烟气中含有的水分遇冷后凝结造成采样管等堵塞。

    抽取物为经除尘器分离后100℃以上的干灰,绝无水分,且压缩空气密相输送,无堵灰可能。

    彻底解决传统采样因烟气含水导致堵灰问题。

    采样系统

    利用烟道负压为动力的自吸式采样系统,采样量受锅炉负荷影响很大,70%以下负荷很难采出灰样。同时使烟道漏风量增加。

    特制采样头,实现实时、定量、易控、不堵、长寿、五分钟在线更换;利用压缩空气密相输送,省气、高效且不受负荷限制。

    彻底解决低负荷采不出样的问题。

    采样量控制

    不可控,随负荷变化,从采不出样到溢埚。

    精确调整在2克左右。

    彻底解决灰样重量对检测结果的影响。

    二、机械执行机构

    工位分配

    圆盘式工位分配、顶杆结构

    机械臂圆周工位分配、纵向四机构多进程动作结构。

    前者各工位互相制约,检测周期远远大于本产品。

    润滑防尘

    常规油润滑,对防尘要求严格,设备所处位置很难做到,常发生卡涩、磨损等。

    丝杠副油脂全封闭润滑;顶杆无油干式润滑;迷宫式防尘结构;毡垫盘根密封;伸缩式防尘护套等。

    本产品可在粉尘堆积状态下可靠运行,无需润滑维护。

    三、灼烧炉

    电热丝结构

    常规马弗炉结构。

    1、大直径电热丝耐氧化

    2、特殊匝间绝缘密绕工艺,实现小炉膛高热负荷、加热迅速、节能

    相比之下:更耐氧化、更节能、加热更迅速、彻底,寿命是传统马弗炉的三倍以上;有效阻断热传导对执行机构及其定位传感器带来的破坏作用。

    炉体结构

    常规马弗炉结构。

    1、石英内套防氧化夹层

    2、节能栓塞式炉门兼托架

    3、散热片炉门热隔断

    四、运行环境

    位置

    选择

    理论上采样点要求布置在前后有8米以上烟道直段,现场根本没有这样的位置。

    布置在除尘间灰斗下方,安装位置易选,维护方便。

    前者严重影响采样代表性,需专设走台,安装、维护困难。

    工作环境

    温度高、振动大、粉尘多、无工作平台。

    由于采样和机柜安装位置不同,无前述情况。

    前者严重影响机械执行机构、电子元器件的使用寿命和可靠性。

    五、故障排除与现场维护

    故障诊断与

    排除

    只有简单的故障报警,无处理向导。由于属于连续机械运动设备,一旦发生故障,容易造成破坏性后果。

    完善的故障智能诊断、报警与处理向导系统,包括:悬臂误动、升降机构不到位、丢埚、堵灰、排灰残留、采样量超限、灼烧炉超温、旋风筒超温、天平故障等,确保设备的可靠运行和便于现场维护。

     本设备属于精密机器人在恶劣环境下长期工作,故障率相对较高,现场维护困难,厂家维护不及时且不现实,这也是长期以来阻碍该产品推广使用的根源所在。我厂产品克服了上述缺陷,小故障早发现向导辅助处置;大故障快速更换备件解决,均可由用户自行完成。

    现场维护

    机械部分为整体结构,拆卸、更换困难,一旦发生故障,需厂家专业人员处置。

    产品采用积木式分体结构,所有组件均为便于拆卸、可互换的独立总承,包括:采样、排放装置;灼烧炉、旋风筒、垂直升降机构(3个)、机械臂总承;分析天平;控制、电磁阀系统等,可在短时间内现场更换。

    六、智能化

    无或相对简单。

    1、意外故障自动恢复;2、坩埚损坏自动补埚;3、采样量自动调整在2克左右;4、不合理数据自动剔除;5、十余项故障侦测与报警;6、自定义时段平均含碳量显示;7、远程通讯;8、随时暂停,同期人工取样;9、历史数据存储与查询;10、各种事件记录;11、采样头堵塞侦测与自动清堵;12、界面友好、表达清楚、操作简便;……

    由于采用了智能化自动处理技术,使操作更加简便,可远程及时发现并协助处理故障,维护量大幅减少,监测数据连续、可信,对于锅炉的运行调整具有重要的指导意义。

运营单位:吉林省启明软件园企业孵化有限公司
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