微波飛灰測碳儀說明書

1、國電霍州發(fā)電廠2X600MW機組“上大壓小”工程鍋爐飛灰含碳量在線檢測系統(tǒng)技術資料太原市海通自動化技術有限公司2010年11月HTW- III飛灰在線測量裝置產品說明書太原市海通自動化技術有限公司目 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 3 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 主要技術指標 4 HYPERLINK l bookmark52 o Curren

2、t Document 系統(tǒng)結構4 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 安裝要求7操作8維護 9常見故障及處理10十調試11一、前言非常感謝您使用我公司生產的HTW系列飛灰在線測量裝置！飛灰含碳量是衡量電站鍋爐和機組運行經濟性的重要指標，當飛灰含碳量高時， 會直接導致煤耗的升高，從而使發(fā)電成本增高。同時增大了 NOx氣體的排放，對環(huán)境 X質量也造成了嚴重的影響。隨著電力系統(tǒng)體制的改革，競價上網等政策的實施，煤耗 的高低不僅關系到發(fā)電企業(yè)的經濟效益，還會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 手

3、段。傳統(tǒng)的測定飛灰含碳量的方法是灼燒稱重法。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。用這種方法測得的結果要比鍋爐 實際工況至少推遲幾個小時，不能及時反映鍋爐的燃燒狀況以指導對鍋爐燃燒狀況的 調整。近幾年來，陸續(xù)有一些飛灰含碳量監(jiān)測儀投入使用，但都存在一些問題，例如 有的采用撞擊式取樣器進行取樣。這種方法存在著灰樣顆粒偏大、影響飛灰的代表性 的問題。有的取樣管路設計不合理，經常堵灰。還有一些儀器采用模擬電路和分立元 件組成，調試復雜，功能簡單，系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。普遍的問題是：微波源穩(wěn)定性差、 系統(tǒng)的溫度漂移和時間漂移大、飛灰中含水量對測量結果的影響嚴重等問題。我

4、公司生產的HTW型飛灰含碳量實時監(jiān)測系統(tǒng)是經過多年的用戶和市場調查， 采用目前最先進的微波技術和信號處理技術進行設計，很好地解決了以往該類儀器存 在的問題，適用于火力發(fā)電廠和其它燃煤鍋爐進行飛灰含碳量的實時監(jiān)測。系統(tǒng)結構 如圖1所示。二、工作原理鍋爐內未被燃燒的煤粉在高溫條件下，轉化成石墨狀碳，而石墨是吸收微波的良 好材料。在微波電磁場中，石墨中感生了微波電流，微波電流流過石墨體積電阻產生 焦耳熱，從而把微波電磁場中的能量轉化成了熱能，飛灰中的石墨濃度越高，它吸收 微波能量的作用就越強，反之亦然。因此，可由測量飛灰吸收微波能量的多少來測量 飛灰含碳量。HTW-1型飛灰含碳量實時監(jiān)測系統(tǒng)的工作過

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，經分離后將灰樣引入微波暗室的測 量腔，待其充滿后，系統(tǒng)隨即開啟微波通路進行測量，測量數(shù)據(jù)經一系列函數(shù)轉換后， 得出灰樣中含有未燃燒碳的百分數(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420MA電流方式送入DCS系統(tǒng)，完成顯示、存儲、報警。三、功能特點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量法實現(xiàn)了快速、準確、重復性好的在線式測量， 并且對飛灰含水量不敏感。3.3測量控制柜可脫離上位機獨立工作，增加了系統(tǒng)的可靠性。3.4具有手動和自動兩種同步留取灰樣功能，便于用戶實時

6、取樣。3.5現(xiàn)場液晶中文顯示及調試功能，便于用戶實時查看數(shù)據(jù)、設置參數(shù)、檢查和 調試修改。3.6全自動零點跟蹤功能，消除溫漂、時漂引起的測量誤差。3.7百萬分之一的微波頻率控制精度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.8二級密碼保護，防止無關人員操作。3.9防掉電實時時鐘和完備的自診斷功能、系統(tǒng)狀態(tài)指示、報警。3.10多種隔離的數(shù)據(jù)輸出接口，電流、電壓、RS485及現(xiàn)場總線。3.11測量輸出量程可設定。3.12采用了預熱空氣加壓反吹法，切實解決了堵灰問題。3.13實時含碳量數(shù)字和歷史曲線顯示相結合，同時能和負荷曲線、氧量、煤耗等 曲線進行比對，便于運行人員操作及分析。3.14在DCS中進行實時數(shù)據(jù)和實時曲線

7、顯示。3.15歷史數(shù)據(jù)記錄和歷史曲線查詢。3.16手動留取灰樣和自動留取灰樣。顯示操作單元可對自動留取灰樣時間進行設 定，控制單元根據(jù)設定的時間自動留取灰樣。四、主要技術指標測量范圍：015% 030% （可設定）相對誤差： 0.5%（6%）1.0%（6%）檢測時間：15分鐘輸出信號：420mA防護等級：IP 63工作溫度：測量柜-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）體 積（外型尺寸）：400mm X 600mm X 1000 mm五、系統(tǒng)結構5.1總體結構飛灰含碳量實時監(jiān)測系統(tǒng)由均速取樣器、測量控

8、制柜構成。均速取樣器安裝在空 預器后電除塵前的尾部煙道上，測量控制單元柜安裝在均速取樣器的下方，并將含碳 量信號變成4-20mA模擬信號傳入DCS。5.2測量單元結構均速取樣器由煙道中的插入部分、取樣管、旋風分離器、靜壓管等部分組成?，F(xiàn) 場安裝在煙道壁上，下連測量柜。它的作用是自動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的代表性，保證系統(tǒng)測量真實可靠。測量控制單元柜安裝于煙道下方或側壁。機柜組成如圖2所示。完成對樣灰的測飛灰在線測量裝置產品說明書 量與取樣。由進出氣管、三通球閥、微波暗室、灰位探測單元、空氣預熱單元及測量 控制單元組成。不需要取樣的廢灰被反吹送入煙道。圖2：

9、測量柜結構示意圖5.3就地顯示單元結構HTW-III型飛灰含碳量實時監(jiān)測系統(tǒng)的就地顯示單元是安裝在由測量柜前門內的 顯示操作器。該顯示操作器除完成顯示功能外還能進行各項參數(shù)的設定。其面板布置 如圖3：圖3：顯示操作器面板5.3.1命令鍵說明命令鍵說明ENTER用此鍵寫入新數(shù)據(jù)和確認信息。ESC用此鍵轉換Display Message方式和Menu方式（對S7-200PLC不熟悉的切勿使用），或緊急停止一個編輯。UP ARROWUP箭頭用于遞增數(shù)據(jù)和上卷光標到下個更高優(yōu)等級的信息。DOWN ARROW DOWN箭頭用于遞減數(shù)據(jù)和卷動光標到下一個較低優(yōu)先級的信 息。SHIFT用此鍵轉換所有功能鍵。

10、參見功能鍵說明。當按SHIFT鍵時，在 TD200顯示區(qū)的右下方顯示個閃爍的S。5.3.2功能鍵說明功能鍵共4個鍵（F1-F4） 8個功能，上邊的功能直接按鍵，下邊的功能SHIFT+ 按鍵獲得。功能鍵說明參數(shù)I (F1)該鍵是參數(shù)查詢建。按該鍵可查詢的參數(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、灰滿電壓取灰時間及相應的含碳量以上參數(shù)通過切換，只能查看不能修改。標 定 I(SHIFT+F1)該鍵是零灰標定鍵。進入零灰標定狀態(tài)后加入零灰，灰滿后按 ENTER鍵結束。參數(shù)II (F2)該鍵是參數(shù)修改鍵。按該鍵可查詢和修改的參數(shù)是：取灰時間濾波系數(shù)，修正可使曲線質量提高振動時長，振

11、動間隔滿量程（20mA輸出對應值）含碳量零灰電壓，標定參數(shù)溫度設定取灰器故障延時設定含碳量高報警設定濾波系數(shù)設定ModBus地址設定標 定 II(SHIFT+F2)該鍵是灰樣標定鍵。進入灰樣標定狀態(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（F4）該鍵是用于啟動測量程序的按鍵?？梢灾袛鄦友訒r或調用實時含 碳量顯示。故障(SHIFT+F4)該鍵是故障信息查詢鍵。按該鍵后，可查詢到發(fā)生的故障信息。故 障種類有：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、上信息可以通過切換，無故障信息時顯示“無故障”六、安裝要求6.1取樣器的安裝均速取樣器安裝的位置應選在除塵器前，空氣預熱器后的水平煙道的側面或下面。 取樣器應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，先畫出取樣點位置，拆除煙道保溫層，在煙道壁上開一個方孔，將取樣 器的法蘭連接件焊接在開出的方孔上。方孔的開孔尺寸如圖4所示：安裝結束后，應 對煙道保溫層進行修復。如果是安裝在室外，應在恢復保溫時對設備做相應的防雨等 措施。圖4：取樣器安裝開孔尺寸6.2測量控制單元安裝測量柜應垂直安裝在均速取樣器的下方，并與煙道相對固定。使它在煙道熱脹冷 縮移動時能隨之一起移

13、動。不準安置在地面，以防煙道移動時扯斷取樣管。測量柜的 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入，信號線也由柜體下部進出。6. 3檢修平臺的要求為了維護和操作的方便，在設備下面必須搭建永久性的平臺，其位置及尺寸要求 如下圖所示：支技示意圖七、操作7.1觀測數(shù)據(jù)：有些情況下，需要記錄更詳細的參與計算的各電壓值或者其他信息，必須到就地 在操作面板上進行操作、記錄。在主菜單或其他菜單顯示狀態(tài)下，按下“參數(shù)I /標定I”鍵就可以依次顯示14 各通道電壓值、加熱器當前溫度、前四次飛灰含碳量值、本次空管電壓、本次灰滿電 壓以及上次取灰時間、含碳量。按下“參數(shù)II/標定II”鍵，可以依次

14、顯示預約取灰時間、零灰電壓、標定系數(shù)、 溫度設定、時間修改、振動時長、振動間隔等。上、下箭頭用作菜單上下翻頁或增減數(shù)值。按下“啟動/故障”鍵返回主菜單，顯示當前時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，不能先按“ SHIFT”鍵，在S狀態(tài)下可 能會導致誤進入“標定”狀態(tài)，使系統(tǒng)記憶參數(shù)的丟失。應該養(yǎng)成觀察、記錄的習慣，每一次操作、查看數(shù)據(jù)時，進行記錄將有利于對數(shù) 據(jù)的分析，還將有利于誤操作之后，對參數(shù)的恢復。7.2收取樣灰：在確認取灰瓶中沒有余灰的情況下，按下“取灰”按鈕，紅燈亮，測量管中 灰滿之后，系統(tǒng)自動執(zhí)行換向、反吹動作，燈滅之后，就可收取樣灰了。也可以預約取灰時間。在

15、操作面板上，按“參數(shù)II/標定II”鍵，顯示默認的 預約取灰時間，按“ENTER”鍵，顯示“請輸入密碼*”，連續(xù)按“ENTER”鍵， 直到進入下一菜單，就可以進行預約取灰時間的設定了。7.3修改參數(shù)：在操作面板上，按“參數(shù)II/標定II”鍵，再按上下箭頭鍵，出現(xiàn)所要修改的參數(shù) 菜單時，按“ENTER”鍵，顯示“請輸入密碼*”，連續(xù)按“ENTER”鍵，直到進 入下一菜單，就可以進行該參數(shù)的修改了。注意，系統(tǒng)各參數(shù)是經過調試之后確定的正常運行工況下最佳值，修改時要慎重。 7.4電源、氣源管理：飛灰測碳儀采用220V交流供電，電源開關在測量柜內，用3A熔絲管保護。測量單元 所用直流電壓由柜內線形直流電源供電，抽屜面板上AE指示燈顯示各電壓值的狀 態(tài)。測量柜用壓縮空氣經過外部的球閥和過濾減壓器后，通過測量柜底部左后側的入 口給測量柜提供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過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，在長時間停機檢修或設備停用的情況下，應及時關閉設備電、氣源，并在 啟動前接通。在停機（檢修）時，必須先關閉取樣器用壓縮空氣（關閉外部的球閥）； 再關閉測量柜內壓縮空氣或電源；啟動時順序相反；在檢修后啟機供壓縮空氣之前要拔開過濾減壓閥前的PU管，讓空氣排空1-2分 鐘，