锅炉风粉在线监测系统规程.docx
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锅炉风粉在线监测系统规程
锅炉风粉在线监测系统规程
1测试原理与功能：
1.1测试原理
1.1.1速度测试计算：
根据一次风管的动压、静压测量计算，可得到一次风管测量处的流速，进一步可换算出燃烧器喷口的流速，供运行人员监测、调整一次风粉使用。
一次风管测点处速度测试计算如下：
式中：
ρ1----测点处，热风的比重，kg/m3
ρo----气体标准状态下的比重，空气为：
1.293kg/m3
Ps----当地大气压，Pa
Hs----测点处，热风的静压，Pa
t----测点处，被测气体的温度，℃
式中：
ν1----测点处，热风的速度，m/s
ρ1----测点处，气体实际状态下的比重，kg/m3
Hd----测速管动压，Pa
kd----测速管流速标定系数，（压差修正系数）
根据流体质量守恒方程，一次风燃烧器喷口速度计算如下：
式中：
ν1----测点处，热风的速度，m/s
νpk----一次风喷口风速，m/s
A1----测点处截面积，m2
Apk----一次风喷口截面积，m2
ρ1----测点处热风的比重，kg/m3
ρpk----一次风喷口处热风比重，kg/m3
kpk----一次风喷口速度修正系数
1.1.2煤粉浓度流计算:
利用煤粉与热风混合的热平衡原理，根据有关测量数据计算煤粉浓度，调整给粉机转速，计算如下：
式中：
μ----被测一次风管系统的煤粉量，kg/kg
Cp1----被测一次风管中热空气比热，kJ/kg.k
Cp2----热风与煤粉混合处，热空气比热，kJ/kg.k
Cc1----下粉管前，煤粉比热，kJ/kg.k
Cc2----热风与煤粉混合处，煤粉比热，kJ/kg.k
T1----被测一次风管中热空气温度，k
T2----下粉管前，煤粉温度，k
T3----热风与煤粉混合温度，k
Qsr----被测一次风管道，散热损失，kJ/kg
1.2功能:
1.2.1监测功能：
可长期在线监测风速、差压、温度、煤粉浓度，数据准确可靠，显示直观。
1.2.2报警功能：
运行中如煤粉浓度、风速高于或低于给定的上、下限值，则报警灯变红，并可根据需要接警铃，提醒运行人员注意调整。
2系统构成：
温度传感器和压差传感器的模拟信号接入智能前端ADAM4018\4017，就地处理成数字信号，通过两芯电缆在RS485网络上进行数字传送，具有较高的抗干扰特点，还可节约大量的信号电缆（热电偶补偿导线），减小施工量，然后接入ADAM4520通信器，进入一体化工作站的RS222接口，通过工控组态软件进行数字处理并进行多画面显示。
温度测点智能前端通信器工控机
ADAM4018
一体化工作站
AWS-825B
ADAM45200
K型热电偶
RS485
压差信号
ADAM4017
工业24V电源
系统设备清单：
21#机组：
编号
项目
单位
数量
备注
1
压差取样器
只
16
2
高精度微压传感器
只
16
3
耐磨温度传感器
只
16
4
温度传感器
只
8
5
智能前端ADAM4017
台
2
备件2
5
智能前端ADAM4018
台
4
备件2
6
通信接口ADAM4520
套
1
7
工控机610
套
1
备件1
8
控制软件genie3.02
套
1
9
Win98操作软件
套
1
22#机组：
编号
项目
单位
数量
备注
1
压差取样器
只
16
2
高精度微压传感器
只
16
3
耐磨温度传感器
只
16
4
温度传感器
只
10
5
智能前端ADAM4017
台
2
备件2
5
智能前端ADAM4018
台
4
备件2
6
通信接口ADAM4520
套
1
7
工控机610
套
1
备件1
8
控制软件genie3.02
套
1
9
Win98操作软件
套
1
9
高精度24V电源
台
1
23#机组：
编号
项目
单位
数量
备注
1
压差取样器
只
16
2
高精度微压传感器
只
16
3
耐磨温度传感器
只
16
4
温度传感器
只
24
5
智能前端ADAM4017
台
2
备件2
5
智能前端ADAM4018
台
6
备件2
6
通信接口ADAM4520
套
1
7
工控机610
套
1
备件1
8
控制软件genie3.02
套
1
9
Win95操作软件
套
1
将混合后温度的测点安装在弯头的内侧，在测量的时，可可减轻煤粉对温度测点的磨损，由软件进行修正。
主要优点：
可直接反映喷口的风速，同时具有一次风速过低的堵管报警功能，能提醒运行人员注意，防止堵管事故的发生。
3显示画面：
3.1画面1：
显示画面分上下两部分，最上部设计报警指示灯，当煤粉浓度>0.8kg/kg或<0.2kg/kg时，绿灯变为红灯；上部分采用兰色条柱显示各个一次风的喷口速度；下部分采用黑色条柱显示各个一次风粉浓度。
3.2画面2：
显示画面分上下两部分，最上部设计报警指示灯，当煤粉浓度>0.8kg/kg或<0.2kg/kg时，绿灯变为红灯；上部分采用兰色条柱显示各个一次风的喷口速度；下部分采用桃红色条柱显示各个一次风粉混合温度。
3.3画面3：
显示画面分上下两部分，上部分采用兰色条柱显示各个一次风热风管动压；下部分采用数字框显示各一次风热风管动压，热工人员可用此画面对压差测量进行检测和判断。
3.4画面4：
显示画面分上下两部分,下部分采用红色条柱显示各个煤粉温度，热工人员可用此画面对煤粉温度测量进行检测和判断；上部分用数字框显示各一次风热风管温度。
3.5画面5：
显示画面，采用红色条柱显示各个风粉混合温度，热工人员可用此画面对风粉混合温度测量进行检测和判断。
为了运行的方便，在卧盘上设计有小键盘，各画面切换定义如下：
按F2键，出现画面1，上、下部分别显示喷口速度与煤粉浓度；
按F3键，出现画面2，上、下部分别显示动压与混合温度；
按F4键，出现画面3，显示动压；
按F5键，出现画面4，显示煤粉温度、甲乙侧热风温度；
按F6键，出现画面5，显示混合温度；
如果按F1键，出现帮助窗口，可按ESC键消除。
画面1、2采用测量的温度和压差进行计算，有中间过程，其中，喷口速度的计算，需要动压，热风温度和混合温度，如果某一测点出现故障，将影响速度值的正确性，浓度计算，需要热风温度、煤粉温度和风粉混合温度，影响的因素也比较多，所以比较直接的显示为：
画面3，直接显示测量处的动压（单一因素），画面5，直接显示风粉混合处的温度（单一因素），。
4根据画面进行系统故障诊断：
4．1在给粉机采用变频调节，如果给粉机断销时，电流变化不明显，但煤粉浓度下降趋于零，低于0.2kg/kg时，报警灯变红，同时，风粉混合温度升高，趋于热风温度，风速将上升；在停给粉机时，情况同上；
4．2如果煤粉浓度上升趋于1，高于0.8kg/kg时，报警灯变红，t同时，风粉混合温度下降，大大低于热风温度，风速也下降，这表明一次风管有堵管的趋势，运行人员应加强调整；
4．3断粉诊断：
在给粉机采用变频调节，如果给粉机断销时，电流变化不明显，但煤粉浓度将下降趋于零，低于0.2kg/kg时，报警灯变红，同时，一次风风粉混合温度升高，趋于热风温度，风速将上升；在停给粉机时，情况同上；
4．4堵管诊断：
如果煤粉浓度上升趋于1，高于0.8kg/kg时，报警灯变红，t同时，风粉混合温度下降，大大低于热风温度（<200℃），风速也下降，这表明一次风管有堵管的趋势，运行人员应加强调整；
4．5煤粉自流：
给粉机停转，一次风风速一定（冷却喷口用），如果风粉混合温度明显低于热风温度，这说明煤粉发生自流，给粉机出现故障；
4．6煤粉自然：
一次风的混合温度明显高于热风温度，说明一次风管内发生自然；
4．7一次风挡板故障：
调节一次风挡板，风速无明显变化；
5系统故障诊断：
各显示值的变化范围如下：
5.1喷口速度：
大于30-35m/s;
5.2煤粉浓度：
0.4-0.6kg/kg;
5.3混合温度：
200-270℃;
5.4煤粉温度：
80-100℃;
5.5热风动压：
300-350Pa;
5.6测点故障：
5.6.1风粉混合温度测点失效，可导致喷口速度计算不准；这时，应使用画面3，直接利用热风的动压测量检测，如果动压低于300Pa，应调整风速，防止堵管，同时通知热工人员处理；
5.6.2热风的动压测量测点失效，可导致喷口速度为零，计算不准；这时，应使用画面5，直接利用风粉混合温度检测，如果混合温度低于200℃，应调整风速，防止堵管，同时通知热工人员处理；
5.6.3风粉混合温度、煤粉温度测点失效，可导致浓度计算不准；这时，应使用画面2，直接利用喷口速度和混合温度进行监测，同时通知热工人员处理；
5.7电源故障：
5.7.1温度和压差测点无信号，可能是直流电源出故障，进行更换；
5.7.2显示器和计算机失电，可能是电源出故障，保险管检查，进行处理；
5.8计算机故障：
5.8.1死机，应通知热工，重新启动计算机；
5.8.2显示值不正常，ADAM故障，通知热工检查，处理；出现病毒反映，应通知热工，进行杀毒处理。
6现场实际的计算公式:
6.1煤粉浓度:
6.1.1计算公式:
e=0.1215;//散热损失
c1=1.0097+6.39/100000*t1;//热风比热
c2=1.0097+6.39/100000*t3;//混合风比热
c3=0.93823+6.6464/10000*t3;//混合煤比热
c4=0.93823+6.6464/10000*t2;//煤比热
u=（c1*t1-c2*t3）/（c3*t3-c4*t2）-e;//煤粉浓度
6.1.2限制条件:
ifc3*t3-c4*t2=0{u=0.001;}//不被零除
处if（u<0）{u=0.001;}//取正数
if（u>0.8）{u=0.8;}//超限
if（t1<160）{u=0.001;}//投粉温度不低于
if（（t1-t3）<50）{u=0.001;}//只有散热
if（（h>600）&&（（t1-t3）<50））{u=0.001;}//高风速
if（（h<300）&&（（t1-t3）<50））{u=0.001;}//低风速
6.2喷口速度:
k=1.1903;//面积系数
h=PRG1[2];//动压
t1=PRG3[2];//热风温度
t2=PRG6[2];//煤粉温度
t3=PRG4[2];//混合温度
p=350.67/（t1+273）;//热风密度
v=sqr（h*2/p）*k*（t3+273）/（t1+273）;//喷口速度
output（#0,v）;//****0-v
6.3故障诊断:
a=0;
if（（u>0.8）&&（v<25））{a=1;}//指示灯开关,堵管
if（（u<0.2）&&（v>40））{a=1;}//指示灯开关，断销
output（#2,a）;//****2-a****
6.4动压:
h1=-309+321*AI1[4];
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
h16=-309+321*AI2[2];
if（h1<80）{h1=0.01;}//保证机组没有运行时F4画面干净
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
if（h16<80）{h8=0.01;}
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