微波飛灰測(cè)碳儀說(shuō)明書(shū)

1、國(guó)電霍州發(fā)電廠2X600MW機(jī)組“上大壓小”工程鍋爐飛灰含碳量在線檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)資料太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司2010年11月HTW- III飛灰在線測(cè)量裝置產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司目 錄 TOC o 1-5 h z 前言 2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 工作原理3 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 功能特點(diǎn) 3 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 主要技術(shù)指標(biāo) 4 HYPERLINK l bookmark52 o Curren

2、t Document 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 安裝要求7操作8維護(hù) 9常見(jiàn)故障及處理10十調(diào)試11一、前言非常感謝您使用我公司生產(chǎn)的HTW系列飛灰在線測(cè)量裝置！飛灰含碳量是衡量電站鍋爐和機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，當(dāng)飛灰含碳量高時(shí)， 會(huì)直接導(dǎo)致煤耗的升高，從而使發(fā)電成本增高。同時(shí)增大了 NOx氣體的排放，對(duì)環(huán)境 X質(zhì)量也造成了嚴(yán)重的影響。隨著電力系統(tǒng)體制的改革，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)等政策的實(shí)施，煤耗 的高低不僅關(guān)系到發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)影響到電廠的生存與發(fā)展。為了優(yōu)化鍋爐燃燒，提高燃料的利用率，降低發(fā)電煤耗，首先必須有良好的監(jiān)測(cè) 手

3、段。傳統(tǒng)的測(cè)定飛灰含碳量的方法是灼燒稱(chēng)重法。它是將一定重量的灰樣在高溫下 完全燃燒，按照燃燒前后的重量差求出飛灰含碳量。用這種方法測(cè)得的結(jié)果要比鍋爐 實(shí)際工況至少推遲幾個(gè)小時(shí)，不能及時(shí)反映鍋爐的燃燒狀況以指導(dǎo)對(duì)鍋爐燃燒狀況的 調(diào)整。近幾年來(lái)，陸續(xù)有一些飛灰含碳量監(jiān)測(cè)儀投入使用，但都存在一些問(wèn)題，例如 有的采用撞擊式取樣器進(jìn)行取樣。這種方法存在著灰樣顆粒偏大、影響飛灰的代表性 的問(wèn)題。有的取樣管路設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)常堵灰。還有一些儀器采用模擬電路和分立元 件組成，調(diào)試復(fù)雜，功能簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。普遍的問(wèn)題是：微波源穩(wěn)定性差、 系統(tǒng)的溫度漂移和時(shí)間漂移大、飛灰中含水量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響嚴(yán)重等問(wèn)題。我

4、公司生產(chǎn)的HTW型飛灰含碳量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)多年的用戶(hù)和市場(chǎng)調(diào)查， 采用目前最先進(jìn)的微波技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，很好地解決了以往該類(lèi)儀器存 在的問(wèn)題，適用于火力發(fā)電廠和其它燃煤鍋爐進(jìn)行飛灰含碳量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 如圖1所示。二、工作原理鍋爐內(nèi)未被燃燒的煤粉在高溫條件下，轉(zhuǎn)化成石墨狀碳，而石墨是吸收微波的良 好材料。在微波電磁場(chǎng)中，石墨中感生了微波電流，微波電流流過(guò)石墨體積電阻產(chǎn)生 焦耳熱，從而把微波電磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成了熱能，飛灰中的石墨濃度越高，它吸收 微波能量的作用就越強(qiáng)，反之亦然。因此，可由測(cè)量飛灰吸收微波能量的多少來(lái)測(cè)量 飛灰含碳量。HTW-1型飛灰含碳量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)

5、程如下：在電除塵器前的煙道中插入 均速取樣器，將含飛灰的煙塵均速地抽出一部分，經(jīng)分離后將灰樣引入微波暗室的測(cè) 量腔，待其充滿(mǎn)后，系統(tǒng)隨即開(kāi)啟微波通路進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)一系列函數(shù)轉(zhuǎn)換后， 得出灰樣中含有未燃燒碳的百分?jǐn)?shù)即為飛灰含碳量。飛灰含碳量數(shù)據(jù)，既可就地顯示， 還可通過(guò)420MA電流方式送入DCS系統(tǒng)，完成顯示、存儲(chǔ)、報(bào)警。三、功能特點(diǎn)3.1采用均速取樣器取樣，保證了取樣的代表性。3.2采用特殊頻率的微波諧振測(cè)量法實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確、重復(fù)性好的在線式測(cè)量， 并且對(duì)飛灰含水量不敏感。3.3測(cè)量控制柜可脫離上位機(jī)獨(dú)立工作，增加了系統(tǒng)的可靠性。3.4具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種同步留取灰樣功能，便于用戶(hù)實(shí)時(shí)

6、取樣。3.5現(xiàn)場(chǎng)液晶中文顯示及調(diào)試功能，便于用戶(hù)實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)、檢查和 調(diào)試修改。3.6全自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤功能，消除溫漂、時(shí)漂引起的測(cè)量誤差。3.7百萬(wàn)分之一的微波頻率控制精度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.8二級(jí)密碼保護(hù)，防止無(wú)關(guān)人員操作。3.9防掉電實(shí)時(shí)時(shí)鐘和完備的自診斷功能、系統(tǒng)狀態(tài)指示、報(bào)警。3.10多種隔離的數(shù)據(jù)輸出接口，電流、電壓、RS485及現(xiàn)場(chǎng)總線。3.11測(cè)量輸出量程可設(shè)定。3.12采用了預(yù)熱空氣加壓反吹法，切實(shí)解決了堵灰問(wèn)題。3.13實(shí)時(shí)含碳量數(shù)字和歷史曲線顯示相結(jié)合，同時(shí)能和負(fù)荷曲線、氧量、煤耗等 曲線進(jìn)行比對(duì)，便于運(yùn)行人員操作及分析。3.14在DCS中進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)曲線

7、顯示。3.15歷史數(shù)據(jù)記錄和歷史曲線查詢(xún)。3.16手動(dòng)留取灰樣和自動(dòng)留取灰樣。顯示操作單元可對(duì)自動(dòng)留取灰樣時(shí)間進(jìn)行設(shè) 定，控制單元根據(jù)設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)留取灰樣。四、主要技術(shù)指標(biāo)測(cè)量范圍：015% 030% （可設(shè)定）相對(duì)誤差： 0.5%（6%）1.0%（6%）檢測(cè)時(shí)間：15分鐘輸出信號(hào)：420mA防護(hù)等級(jí)：IP 63工作溫度：測(cè)量柜-20+50C取灰器-50+600 C重 量：75 kg氣 源：0.5-0.7Mpa電 源：220VAC 50Hz 700W （單臺(tái)）體 積（外型尺寸）：400mm X 600mm X 1000 mm五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.1總體結(jié)構(gòu)飛灰含碳量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由均速取樣器、測(cè)量控

8、制柜構(gòu)成。均速取樣器安裝在空 預(yù)器后電除塵前的尾部煙道上，測(cè)量控制單元柜安裝在均速取樣器的下方，并將含碳 量信號(hào)變成4-20mA模擬信號(hào)傳入DCS。5.2測(cè)量單元結(jié)構(gòu)均速取樣器由煙道中的插入部分、取樣管、旋風(fēng)分離器、靜壓管等部分組成。現(xiàn) 場(chǎng)安裝在煙道壁上，下連測(cè)量柜。它的作用是自動(dòng)跟蹤煙氣流速的變化，保持均速取 樣狀態(tài)，使取出的灰樣具有真實(shí)的代表性，保證系統(tǒng)測(cè)量真實(shí)可靠。測(cè)量控制單元柜安裝于煙道下方或側(cè)壁。機(jī)柜組成如圖2所示。完成對(duì)樣灰的測(cè)飛灰在線測(cè)量裝置產(chǎn)品說(shuō)明書(shū) 量與取樣。由進(jìn)出氣管、三通球閥、微波暗室、灰位探測(cè)單元、空氣預(yù)熱單元及測(cè)量 控制單元組成。不需要取樣的廢灰被反吹送入煙道。圖2：

9、測(cè)量柜結(jié)構(gòu)示意圖5.3就地顯示單元結(jié)構(gòu)HTW-III型飛灰含碳量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的就地顯示單元是安裝在由測(cè)量柜前門(mén)內(nèi)的 顯示操作器。該顯示操作器除完成顯示功能外還能進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定。其面板布置 如圖3：圖3：顯示操作器面板5.3.1命令鍵說(shuō)明命令鍵說(shuō)明ENTER用此鍵寫(xiě)入新數(shù)據(jù)和確認(rèn)信息。ESC用此鍵轉(zhuǎn)換Display Message方式和Menu方式（對(duì)S7-200PLC不熟悉的切勿使用），或緊急停止一個(gè)編輯。UP ARROWUP箭頭用于遞增數(shù)據(jù)和上卷光標(biāo)到下個(gè)更高優(yōu)等級(jí)的信息。DOWN ARROW DOWN箭頭用于遞減數(shù)據(jù)和卷動(dòng)光標(biāo)到下一個(gè)較低優(yōu)先級(jí)的信 息。SHIFT用此鍵轉(zhuǎn)換所有功能鍵。

10、參見(jiàn)功能鍵說(shuō)明。當(dāng)按SHIFT鍵時(shí)，在 TD200顯示區(qū)的右下方顯示個(gè)閃爍的S。5.3.2功能鍵說(shuō)明功能鍵共4個(gè)鍵（F1-F4） 8個(gè)功能，上邊的功能直接按鍵，下邊的功能SHIFT+ 按鍵獲得。功能鍵說(shuō)明參數(shù)I (F1)該鍵是參數(shù)查詢(xún)建。按該鍵可查詢(xún)的參數(shù)是：各通道電壓（空管檢波電壓）前四次飛灰含碳量本次空管電壓、灰滿(mǎn)電壓取灰時(shí)間及相應(yīng)的含碳量以上參數(shù)通過(guò)切換，只能查看不能修改。標(biāo) 定 I(SHIFT+F1)該鍵是零灰標(biāo)定鍵。進(jìn)入零灰標(biāo)定狀態(tài)后加入零灰，灰滿(mǎn)后按 ENTER鍵結(jié)束。參數(shù)II (F2)該鍵是參數(shù)修改鍵。按該鍵可查詢(xún)和修改的參數(shù)是：取灰時(shí)間濾波系數(shù)，修正可使曲線質(zhì)量提高振動(dòng)時(shí)長(zhǎng)，振

11、動(dòng)間隔滿(mǎn)量程（20mA輸出對(duì)應(yīng)值）含碳量零灰電壓，標(biāo)定參數(shù)溫度設(shè)定取灰器故障延時(shí)設(shè)定含碳量高報(bào)警設(shè)定濾波系數(shù)設(shè)定ModBus地址設(shè)定標(biāo) 定 II(SHIFT+F2)該鍵是灰樣標(biāo)定鍵。進(jìn)入灰樣標(biāo)定狀態(tài)后，加入灰樣（已知含碳量）， 按提示完成操作。換向（F3）該鍵是三通閥切換鍵。用于切換反吹通道，按鍵后立即執(zhí)行。反吹(SHIFT+F3)該鍵是反吹鍵。按鍵后立即執(zhí)行。啟動(dòng)（F4）該鍵是用于啟動(dòng)測(cè)量程序的按鍵?？梢灾袛鄦?dòng)延時(shí)或調(diào)用實(shí)時(shí)含 碳量顯示。故障(SHIFT+F4)該鍵是故障信息查詢(xún)鍵。按該鍵后，可查詢(xún)到發(fā)生的故障信息。故 障種類(lèi)有：微波源故障溫度超限Pt100故障壓縮空氣壓力不足收灰器故障以

12、上信息可以通過(guò)切換，無(wú)故障信息時(shí)顯示“無(wú)故障”六、安裝要求6.1取樣器的安裝均速取樣器安裝的位置應(yīng)選在除塵器前，空氣預(yù)熱器后的水平煙道的側(cè)面或下面。 取樣器應(yīng)安裝在煙道中軸線上或低于1/2煙道高度的位置。它與煙道的連接為法蘭連 接。安裝時(shí)，先畫(huà)出取樣點(diǎn)位置，拆除煙道保溫層，在煙道壁上開(kāi)一個(gè)方孔，將取樣 器的法蘭連接件焊接在開(kāi)出的方孔上。方孔的開(kāi)孔尺寸如圖4所示：安裝結(jié)束后，應(yīng) 對(duì)煙道保溫層進(jìn)行修復(fù)。如果是安裝在室外，應(yīng)在恢復(fù)保溫時(shí)對(duì)設(shè)備做相應(yīng)的防雨等 措施。圖4：取樣器安裝開(kāi)孔尺寸6.2測(cè)量控制單元安裝測(cè)量柜應(yīng)垂直安裝在均速取樣器的下方，并與煙道相對(duì)固定。使它在煙道熱脹冷 縮移動(dòng)時(shí)能隨之一起移

13、動(dòng)。不準(zhǔn)安置在地面，以防煙道移動(dòng)時(shí)扯斷取樣管。測(cè)量柜的 固定方法采用吊裝的方式。本儀器外供的電源及氣源由柜體下部進(jìn)入，信號(hào)線也由柜體下部進(jìn)出。6. 3檢修平臺(tái)的要求為了維護(hù)和操作的方便，在設(shè)備下面必須搭建永久性的平臺(tái)，其位置及尺寸要求 如下圖所示：支技示意圖七、操作7.1觀測(cè)數(shù)據(jù)：有些情況下，需要記錄更詳細(xì)的參與計(jì)算的各電壓值或者其他信息，必須到就地 在操作面板上進(jìn)行操作、記錄。在主菜單或其他菜單顯示狀態(tài)下，按下“參數(shù)I /標(biāo)定I”鍵就可以依次顯示14 各通道電壓值、加熱器當(dāng)前溫度、前四次飛灰含碳量值、本次空管電壓、本次灰滿(mǎn)電 壓以及上次取灰時(shí)間、含碳量。按下“參數(shù)II/標(biāo)定II”鍵，可以依次

14、顯示預(yù)約取灰時(shí)間、零灰電壓、標(biāo)定系數(shù)、 溫度設(shè)定、時(shí)間修改、振動(dòng)時(shí)長(zhǎng)、振動(dòng)間隔等。上、下箭頭用作菜單上下翻頁(yè)或增減數(shù)值。按下“啟動(dòng)/故障”鍵返回主菜單，顯示當(dāng)前時(shí)間以及前一次飛灰含碳量。值得注意的是，在查看數(shù)據(jù)和參數(shù)時(shí)，不能先按“ SHIFT”鍵，在S狀態(tài)下可 能會(huì)導(dǎo)致誤進(jìn)入“標(biāo)定”狀態(tài)，使系統(tǒng)記憶參數(shù)的丟失。應(yīng)該養(yǎng)成觀察、記錄的習(xí)慣，每一次操作、查看數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行記錄將有利于對(duì)數(shù) 據(jù)的分析，還將有利于誤操作之后，對(duì)參數(shù)的恢復(fù)。7.2收取樣灰：在確認(rèn)取灰瓶中沒(méi)有余灰的情況下，按下“取灰”按鈕，紅燈亮，測(cè)量管中 灰滿(mǎn)之后，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行換向、反吹動(dòng)作，燈滅之后，就可收取樣灰了。也可以預(yù)約取灰時(shí)間。在

15、操作面板上，按“參數(shù)II/標(biāo)定II”鍵，顯示默認(rèn)的 預(yù)約取灰時(shí)間，按“ENTER”鍵，顯示“請(qǐng)輸入密碼*”，連續(xù)按“ENTER”鍵， 直到進(jìn)入下一菜單，就可以進(jìn)行預(yù)約取灰時(shí)間的設(shè)定了。7.3修改參數(shù)：在操作面板上，按“參數(shù)II/標(biāo)定II”鍵，再按上下箭頭鍵，出現(xiàn)所要修改的參數(shù) 菜單時(shí)，按“ENTER”鍵，顯示“請(qǐng)輸入密碼*”，連續(xù)按“ENTER”鍵，直到進(jìn) 入下一菜單，就可以進(jìn)行該參數(shù)的修改了。注意，系統(tǒng)各參數(shù)是經(jīng)過(guò)調(diào)試之后確定的正常運(yùn)行工況下最佳值，修改時(shí)要慎重。 7.4電源、氣源管理：飛灰測(cè)碳儀采用220V交流供電，電源開(kāi)關(guān)在測(cè)量柜內(nèi)，用3A熔絲管保護(hù)。測(cè)量單元 所用直流電壓由柜內(nèi)線形直流電源供電，抽屜面板上AE指示燈顯示各電壓值的狀 態(tài)。測(cè)量柜用壓縮空氣經(jīng)過(guò)外部的球閥和過(guò)濾減壓器后，通過(guò)測(cè)量柜底部左后側(cè)的入 口給測(cè)量柜提供0.6MPa0.8 MPa氣源。連接用氣管規(guī)格PU 8*5。取樣器用壓縮空氣經(jīng)過(guò)外部的球閥和減壓器后，提供取樣用氣源；連接用氣管接口 G1/2。注意，在長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)檢修或設(shè)備停用的情況下，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉設(shè)備電、氣源，并在 啟動(dòng)前接通。在停機(jī)（檢修）時(shí)，必須先關(guān)閉取樣器用壓縮空氣（關(guān)閉外部的球閥）； 再關(guān)閉測(cè)量柜內(nèi)壓縮空氣或電源；啟動(dòng)時(shí)順序相反；在檢修后啟機(jī)供壓縮空氣之前要拔開(kāi)過(guò)濾減壓閥前的PU管，讓空氣排空1-2分 鐘，