第一篇 硬件使用手册飞灰含碳Word下载.docx
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主机箱和电控箱之间：
两根18芯信号电缆ZRVVP18*23/0.15
一根3芯电源电缆ZRVV3*77/0.20
测试箱和电控箱之间：
（其中一侧测试箱）
一根18芯信号电缆ZRVVP18*23/0.15
一根3芯电源电缆连接ZRVV3*48/0.20
用户和装置之间的其它信号接口连接电缆由用户提供。
4.7装置标准配置
飞灰取样器：
取样管规格根据现场而定。
2只
重量：
约5公斤
测试机箱：
800×
600×
280mm（长×
宽×
深）2台
约80公斤
电控机箱：
400×
深）1台
重量：
约15公斤
主机机箱：
面板尺寸320×
180×
300mm（长×
深）1台
开孔尺寸282×
172mm（长×
宽）
约4公斤
5装置功能指标
1）测量范围：
0～15％（常规测量范围）
2）测量误差：
±
0.5％（典型值，含碳量在0～6％时）
0.8％（典型值，含碳量在6～15％时）
3）检测周期：
2～6分钟（视灰流量而定）
4）历史数据：
保留时间大于12个月
5）电源功耗：
220VAC，平均0.5kW，最大2.2kW
6）工作气源：
仪用空气≥0.6Mpa，耗气量约为0.03m3/分钟
7）信号输出：
模拟量2路隔离的4～20mA含碳量信号，分别代表A、B侧实时含碳量，信号最大负载500Ω。
开关量3路报警继电器结点信号，分别代表系统报警和A、B侧高碳报警，继电器结点容量：
2A/120VAC。
8）环境温度：
主机单元0℃～50℃
电控单元－10℃～55℃
测试单元－10℃～55℃
6系统安装
飞灰取样器和机箱的安装，可以在锅炉运行期间实施；
气源管路和信号电缆的敷设，飞灰取样器和主机箱安装孔的开孔，机箱固定支架的焊接应在停炉后进行。
装置的所有安装操作应符合电厂的有关安全生产规范的要求。
6.1取样点的确定
取样点选取在空气预热器出口到除尘器入口之间的烟道上，具体安装位置的选择一般应满足下面条件：
☆ 烟气温度小于200℃；
☆ 在烟道的直管段，烟道内没有影响正常取样的障碍物；
☆ 烟气流速和灰尘颗粒具有代表性的部位；
☆ 烟道外具有安装测试箱和正常使用操作的空间。
6.2取样孔的开设
根据确定好的取样点位置，停炉后拆除此处烟道保温层，在烟道壁上割开一个长方形孔，将取样器过渡法兰焊接在开出的方孔上。
如果此时不安装取样器，应该用厂家随装置配备的取样器盖板将过渡法兰上的方孔盖住，用螺丝拧紧，以保证在锅炉运行时烟道的密封。
6.3主机箱的安装
根据和用户确定的安装位置和安装形式，建议在电厂集控室或电子间安装主机箱。
主机箱安装采用快速安装方式，即只需将机箱从立屏或机箱面板前面安装孔推入，在机箱后面用三个锁紧螺丝收紧压片将机箱固定在立屏或面板上即可。
6.4接线端子导轨的安装
在靠近主机箱的地方，将导轨水平或垂直地固定在附近的支架上，安装所需空间约为500X300（mm）。
若空间不够，可以使用接线盒。
在导轨上安装接线端子，进、出主机单元的信号通过接线端子排和电厂及电控箱部分相接口。
6.5电控箱的安装
将电控箱就近安装到现场的支架上，若需防雨棚，还应安装防雨棚，电控箱应垂直安装。
电控箱的安装不应防碍人行通道的正常功能。
6.6测试箱的安装
微波测试箱安装在飞灰取样器的下方，测试箱的支架应和飞灰取样器安装在同一个烟道壁上，测试箱必须垂直安装，测试箱应设有防雨、雪措施，通过在烟道墙体和测试箱之间加放隔热材料来防止烟道的热辐射，并用金属材料（一般为铝蒙皮）将隔热层遮住，以增加现场的美观和整洁。
测试箱垂直安装在支架上，通过调节箱底的螺杆，可以改变箱体的上下位置高度，以保证和取样器的紧密连接。
注意：
各个电厂的现场情况有所不同，因此安装方式也会不一样，取样器和测试箱的安装示意如图6。
图6取样器与测试箱安装示意图
6.7取样器的安装
取样器可以安装在垂直或水平烟道上，使取样吸气嘴迎着烟气流向，但是应当保证旋流集尘器处于垂直状态，当安装在水平烟道上时，取样器探头应处在低于1/2烟道高度的位置。
取样器安装在烟道事先开好的方孔内，用螺栓固定在过渡法兰上，并和测试箱上的法兰连接牢固。
6.8电缆和气管的敷设
每个测试箱和电控箱之间各由一根多芯信号电缆和一根电源电缆联接，电控箱和主机箱之间由两根多芯信号电缆和一根电源电缆联接，如果可能，电控箱的电源可由现场就近供给。
压缩空气气管由就近的母管用硬管接到每侧烟道测试箱的附近。
电厂提供给装置的投油干结点信号或主蒸汽流量信号是用来保护装置避免受到油污的沾染，影响取样和测量，两个信号只需使用一个。
电厂提供的氧量信号是装置的辅助参考信号，可以不用接入系统。
装置提供给电厂2路（甲、乙侧）隔离4～20mA的实时含碳量信号，1路系统报警和2路含碳量越限报警干结点信号。
电厂提供装置的信号和装置提供给电厂的信号接口都在主机箱后的接线端子排上。
7调试说明
7.1系统接线
7.1.1主机箱背板外形如图7：
主机箱到电控箱之间的接线：
电控箱内部接线端子说明图：
图7主机箱背板外形图
图7中信号接口区的接插件定义如下：
DB1：
9芯DB端子,主机板上串行口；
DB2：
15芯DB端子,主机板上CRT接口；
DB3：
37芯DB端子，开关量信号接口；
DB4：
37芯DB端子，模拟量信号接口；
DB5：
9芯DB端子，A侧含碳量模拟信号输出接口；
DB6：
9芯DB端子，B侧含碳量模拟信号输出接口；
DB8：
25芯DB端子，电厂模拟量输入及报警干结点输出接口。
主机箱到端子排之间采用多股电缆连接，电缆线长度不宜超过3.0米，信号连接如图8：
图8主机箱到端子排之间的接线图
7.1.2主机箱接线端子排到电控箱之间的连接：
由两根信号电缆和一根动力电源电缆连接。
信号电缆规格为：
ZRVVP18*23/0.15，电源电缆规格为：
ZRVV3*77/0.20。
7.1.3电控箱到测试箱之间的连接：
电控箱到每一侧的测试箱之间由一根18芯信号电缆和一个3芯动力电源电缆连接，信号连接如图9。
图9电控箱端子排接线图
ZRVV3*48/0.2。
7.1.4测试箱接线端子说明如图10
图10测试箱端子排接线图
7.1.5取样加热套的连接
加热套采用交流220V供电，其功率约为100W，加热套的两根电源引线分别连接到测试箱端子排的第27和第31号端子上。
7.1.6压力传感器的连接
压力开关为常开触点，当压力超过设定压力值时，开关闭合。
压力开关的两根引线分别连接到测试箱端子排的第11和第22号端子上。
7.1.7电厂投油接点的连接
投油接点是装置的取样保护信号，当电厂锅炉在投入数支油枪助燃时，提供给装置一路无源干结点信号,投油期间含碳量数值保持不变。
信号连接到主机箱后的端子排上，其端子号为-X1：
11，-X1：
12。
7.1.8含碳量模拟信号输出的连接
在标准配置下，装置含碳量实时信号提供两路独立的隔离4～20mA输出，4mA对应含碳量为0，20mA对应含碳量为装置标定的最大含碳量。
A侧含碳量输出端子号为-X1：
44和-X1：
45，A侧含碳量输出端子号为-X1：
46和-X1：
47。
接线示意如图11：
图11含碳量输出接线示意图
7.1.9报警信号的连接
报警信号分为系统报警、A侧高碳报警、B侧高碳报警，这三种信号均采用常开干结点输出。
系统报警的定义为：
当电厂提供的压缩空气压力低于压力传感器设定的压力值时或装置检测到测试箱中微波谐振腔的温度偏离了正常工作温度时发出系统报警信号，主机面板上的发光二极管灯点亮，并且相应干结点闭合。
高碳报警的定义为：
当含碳量实时测量值大于主机设定高碳值时，主机面板上的发光二极管灯点亮，并且相应的干结点闭合。
系统报警的端子号为：
-X1：
60、-X1：
61，A侧高碳报警的端子号为：
62、-X1：
63，B侧高碳报警的端子号为：
64、-X1：
65。
7.1.10电厂负荷的连接
当电厂不能够给装置提供投油结点信号时，采用监测锅炉负荷（主蒸汽流量信号）的方法，来实现在锅炉低负荷时禁止装置取样，低负荷的值可以在主机界面上设置，负荷信号可以是电流或电压。
信号端子号为：
56、-X1：
57。
7.2系统检查
☆装置接地是否良好；
☆机箱安装是否到位；
☆设定各个减压阀气源压力；
☆装置加电预热30分钟，检查现场的收、排灰情况。
7.3含碳量曲线的标定和验证
在下列情况下不宜收取标定灰样：
一是在锅炉负荷进行较大调整时，由于各种燃烧调整参数不能完全跟踪匹配，此时飞灰含碳量变化较剧烈；
二是锅炉进行蒸汽吹灰、打焦时，飞灰含碳量会不稳定。
7．3．1灰样的收取和数据的记录
在锅炉运行稳定的情况下（锅炉负荷大于60%满负荷），锅炉吹灰器不吹扫、不打焦时，通过改变锅炉燃烧工况（改变氧量或负荷等）来改变飞灰中的含碳量。
收取10～25个代表不同含碳量的灰样样本，每种样本的收灰时间约为30分钟，记录下装置的测量数据（含碳量和内码）。
要求：
尽量使所收集的飞灰含碳量范围较宽，遍布在0～12%（最高含碳量）之间，收集的灰样样本数量越多，越有利于标定的可靠性。
7．3．2标定曲线的拟合
将上面收取的灰样做好标记，送试验室化验标定，根据试验分析所得的含碳量数值和装置测量得到的数据来进行含碳量曲线的标定拟合。
7．3．3动态验证
在锅炉运行稳定情况下，连续收取半小时左右的灰样作为一种含碳量的灰样样本，记录下仪表的含碳量平均数据，用同样的方法在不同的工况下，收取10～25个灰样样本，每种样本分别做好标记，送试验室化验。
根据7.4中的误差公式计算测量误差，验证装置的测量精度是否符合要求（含碳量大于6%和小于6%应分开计算）。
7．4测量误差计算
含碳量测量实际值（实验分析）与测量值（仪表显示）关系曲线示意图如12：
图12含碳量对比曲线示意图
装置测量标准误差（方差）计算公式如下：
误差（方差）=
其中：
:
单个样本装置显示均值
：
单个样本化验值
n:
样本数
例如有一组数据（表一），其标准误差计算如下：
序号
表显均值
化验值
误差
1
2.13
1.82
0.31
2
2.34
2.04
0.30
3
-0.18
4
2.66
0.32
5
2.40
2.54
-0.14
6
3.37
2.95
0.42
7
3.13
3.06
0.07
8
4.24
3.73
0.51
9
3.31
3.43
-0.12
10
3.92
3.53
0.39
11
3.56
3.86
-0.30
12
6.14
5.65
0.49
13
6.23
5.92
14
5.52
5.75
-0.23
15
5.16
5.58
-0.42
16
6.35
5.83
0.52
17
5.37
5.15
0.22
18
5.56
6.17
-0.61
19
5.94
5.57
0.37
20
6.83
6.32
21
6.45
6.77
-0.32
22
3.72
3.44
0.28
23
3.29
3.57
-0.28
24
3.40
0.13
25
3.54
3.93
-0.39
表一：
由于化验值大于6%的数据较少，故未分开计算。
上表中的标准方差S=0.353,最大误差0.61,最小误差0.07。
7．5影响测量精度的因素分析
①飞灰成分（或煤种）变化：
由于飞灰中的成分较为复杂，主要含有二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化铁、氧化镁、氧化钙、碳、硫、磷等，其中碳的含量对微波的影响最大，但是当其他成分发生较大变化时，也会直接影响含碳量测量精度。
因此，当煤种改变后，发现装置显示含碳量值与化验值相差较大时，应对装置进行适当的校准，并修正标定参数。
②飞灰密实度变化：
振动器的振动不够稳定，会造成每次测量管中的灰样密实度不尽相同，从而产生测量误差。
因此，当发现振动器停振时，应该按照本手册《维护指导》中“常规维护指导（4）”的方法进行修复。
如果停振，装置显示的含碳量数值通常会偏低。
③标定曲线拟合误差：
由于标定时获取的灰样含碳量分布不均匀，且灰样样本数量有限，因此标定曲线与真值存在一定的偏差。
8操作说明
8．1手动操作
在电控箱内有一个手动控制盒，盒上有六只钮子开关：
A侧的“取样禁止”、“灰样保留”、“振动”和B侧的“取样禁止”、“灰样保留”、“振动”。
控制盒外观布置如图13：
图13手动操作盒外观图
一般情况下，所有的开关都处于不动作状态，即开关方向朝下，上方的发光二极管指示灯熄灭。
当需要操作时，再按照下面的说明进行。
将某侧对应的钮子开关拨向“振动”，其对应的红色LED指示灯点亮，振动器便开始工作；
钮子开关朝相反的方向扳回，其对应的红色LED指示灯熄灭，表示振动器停止手动工作，由程序控制正常工作。
将某侧对应的钮子开关拨向“取样禁止”，其对应的红色LED指示灯点亮，装置便开始反吹，其优先级最高；
钮子开关朝相反的方向扳回，其对应的红色LED指示灯熄灭，表示装置由程序控制进行自动测量。
将某侧对应的钮子开关拨向“灰样保留”，其对应的红色LED指示灯点亮，装置在完成测量后，测量管中的灰样便被自动装入收灰容器；
8．2自动操作
装置采用全汉化键盘和菜单显示，使用方便。
装置的主要功能采用一键一功能，即在任何情况下，只需按一下您所关心的功能键，画面就切换到此功能界面。
9装置校准
在锅炉运行稳定的情况下（特别是负荷基本稳定），收取一定的灰样，每种灰样的收取时间不低于半小时，同时记录装置的含碳量实时值，计算出平均值，两侧烟道的灰样要分开标记，一般收取5种以上的灰样样本，送化验室分析，以化验值作为含碳量的真值来校准装置显示值。
校准方法：
通过分别修改主机设置功能中的“A、B侧斜率”和“A、B侧系数”来调校显示值。
以A侧含碳量的数据校准过程为例（B侧同），假设“A侧斜率”参数值用k来表示，“A侧系数”用b来表示，灰样含碳量显示均值用x来表示，调校后的显示均值用y表示，则有校准关系式：
，一般初始设定值为：
k=1.0，b=0.0。
现举例说明如下：
某侧共收集有灰样6组，将含碳量从低到高排列（见表二）：
表二：
原始记录数据
表显值
2.32
2.85
4.63
5.54
7.03
2.24
2.73
3.85
4.83
误差值
0.08
0.12
0.78
0.71
1.08
1.49
标准方差：
S=0.868，最大误差1.49，最小误差0.08。
从表一可以看出，装置显示值偏高，如果只修改b值，例如b=-0.5，其误差仍然较大（见表三）。
表三：
只修正参数b后的数据
修正值
2.35
4.13
5.04
5.95
6.53
-0.38
0.21
0.58
0.99
S=0.542，最大误差0.99，最小误差0.21。
仔细分析数据可以看出，随着含碳量的增大，误差也变大，因此，考虑改变斜率k值，设定k=0.8,b=0.2，则新的修正值能够较好地反映实际含碳量，见表四。
表四：
修正参数k和b后的数据
2.06
2.48
3.90
5.36
5.82
-0.25
0.05
-0.20
-0.01
标准方差S=0.189，最大误差0.28，最小误差0.01
将上述过程用图表形式描述，就可以更加直观地看出校准过程，参见图14-16。
图14校准前的原始数据
图15只修改b参数的数据
图16修改k及b参数后的数据
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