测量的必要性 

• 燃煤电厂锅炉稳定和高效经济的燃烧要求煤粉保持在合适的经济细度。煤粉细度过大会造成机械不完全燃烧损失增大、锅炉效率下降等，细度过低则会造成磨煤机能耗成倍增加。

• 煤粉细度的在线监测，可以有效支持优化燃烧，提高锅炉效率，降低磨煤机能耗，减少NOx和SO₂的排放量，并能对磨煤机的运行状况进行监测，为磨煤机的状态检修提供依据。

  测量的难点  

• 粉管内属于典型的气粒两相流，在流动过程中，煤粉在气粒混合物中的空间分布往往是不均匀的，而且分布随时间变化，很难找到其流动规律。

• 煤粉本身的物理特性(如含水量、组成成分等) 的改变也会影响到传感器的输出信号，也给粒度的检测带来很大困难 。

• 粉管内，高温、高冲刷，耐磨问题。

煤粉细度的在线监测，可以有效支持优化燃烧，提高锅炉效率，降低磨煤机能耗，减少NOx 和SO2的排放量，并能对磨煤机的运行状况进行监测，为磨煤机的状态检修提供依据。

图1  煤粉细度在线监测系统示意图

煤粉细度在线监测系统由探针、控制机柜、计算机、打印机、精密空气过滤器、信号电缆、压缩空气管、系统操作软件和探针固定件等组成，如图1所示。煤粉细度在线监测系统具有18根探针同时监测6路煤粉管道，探针安装如图2所示。

煤粉细度在线监测系统将从各个探针来的信号电缆线集中到信号接线盒，然后再从信号接线盒接到控制机柜，系统控制机柜实物图如图3所示。

图2  探针安装示意图

当一束激光照射到煤粉管中流动的煤粉颗粒时，穿过煤粉的透射光会由于煤粉颗粒对光的吸收和散射而衰减。由于流过光测量区的煤粉颗粒的大小和数目是随机变化的，造成透射光强I的值也跟着相应变化。应用光脉动理论分析I的这种随机变化就可以测得煤粉的平均粒度D。

• 基于先进光学原理测量煤粉细度，测量灵敏性高；

• 测量不受煤粉干燥程度、固相成分的影响；

• 煤粉管内煤粉的聚集及其密度的波动对测量没有影响；

• 采用插入式探针结构测量，可测量管路中心区煤粉细度；

• 测量传感器具有高耐磨性，耐磨周期达到3年以上。
  

• 提高煤粉细度，使煤粉更容易着火、燃烧完全；

• 低负荷下，稳定燃烧；

• 飞灰含碳量降低、减少二次燃烧的可能性；

• 炉膛火焰中心相对降低、炉效相对升高；

• 过细的煤粉会使制粉系统的电耗增加，磨煤机内磨煤部件磨损增大（特别是钢球磨），增加维护量。对电厂而言，可根据设计煤种的可磨系数给出磨煤机正常运行中煤量和电流的参考值；

• 合理调整锅炉燃烧，可以减少NOx的排放，改善我们的生活环境。

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