專利名稱：電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
電除塵或余熱回收系統(tǒng)是燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的重點(diǎn)區(qū)域之一，各占總漏風(fēng)量的5～10％，某些區(qū)域的破損或密封不嚴(yán)都將導(dǎo)致漏風(fēng)率提高。因此，在線監(jiān)測(cè)該區(qū)域漏風(fēng)率的變化是十分有用的。同時(shí)，對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)氧含量的在線監(jiān)測(cè)，可以結(jié)合燒結(jié)過程條件的變化進(jìn)行分析，為操作提供相應(yīng)指導(dǎo)。
目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用氣體分析的方法測(cè)定進(jìn)出系統(tǒng)的氣體成分中氧或氮的含量，然后計(jì)算漏風(fēng)率。但該區(qū)域占地面積大，接口眾多、粉塵含量高，且氣體成分變化小，精度要求高，傳統(tǒng)的氣體分析方法難以實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量。原因是一般的高精度氣體分析方法的一次元件對(duì)高溫粉塵系統(tǒng)的適應(yīng)差，不能長(zhǎng)期使用。
雖然目前也有能夠滿足高溫、粉塵條件的一次元件，用于測(cè)量氣體中氧或氮的含量，但測(cè)量的精度相對(duì)較低。如氧化鋯氧分析儀(型號(hào)Z0-802)，其可對(duì)電除塵前后的氧含量進(jìn)行離線測(cè)量，采用由氧化鋯固體電解質(zhì)合成的一次元件，其測(cè)氧原理如下在以Y2O3穩(wěn)定的ZrO2陶瓷(YSZ)中，當(dāng)兩側(cè)附著多孔Pt電極的YSZ固體電介質(zhì)的兩側(cè)存在氧濃度差時(shí)，氧離子就從氧濃度大的一側(cè)(P″O2)向濃度小的一側(cè)(P′O2)遷移，其步驟是在高氧濃度側(cè)，一個(gè)氧原子得到兩個(gè)電子形成氧離子O2=，此處的Pt電極帶正電荷為正極；同時(shí)，O2=失去電子e-形成氧原子O，并進(jìn)入低氧(P′O2)濃度側(cè)Pt層與YSZ界面，此處Pt電極帶負(fù)電荷為負(fù)極，因此，在兩電極之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E，形成濃差電池P″O2，Pt|ZrO2-Y2O3|Pt，P′O2該氧濃差電池輸出的電動(dòng)勢(shì)E的大小與電池的工作溫度及電池兩側(cè)的氧濃差呈對(duì)數(shù)關(guān)系，可用以下的Nerst方程來表示
E=RT4FlnP′′O2P′O2---(1)]]>式(1)中E表示氧濃度電池的輸出電動(dòng)勢(shì)(mV)；R表示理想氣體常數(shù)(8.314J·K-1·mol-1)；T表示電池工作絕對(duì)溫度(K)；F表示法拉第常數(shù)(96500庫(kù))；P″O2表示高濃度側(cè)氧分壓；P′O2表示低濃度測(cè)氧分壓；當(dāng)電池工作溫度固定于700℃時(shí)，由式(1)，可得到E=48.261gP′′O2P′O2---(2)]]>由式(2)可知，當(dāng)溫度為700℃，且固體電介質(zhì)一側(cè)的氧分壓為空氣，即為20.6％時(shí)，由濃差電池輸出電動(dòng)勢(shì)E，就可以計(jì)算出固體電介質(zhì)另一側(cè)的氧分壓。通常在總壓1大氣壓的環(huán)境中，空氣中氧含量為21％，對(duì)應(yīng)氧分壓為0.21大氣壓，反之亦然。
由此，由氧化鋯氧分析儀測(cè)得的氧分壓可直接換算出氧含量，從而計(jì)算其漏風(fēng)率。但該設(shè)備測(cè)得的氧含量精度較低，測(cè)量范圍在0～25％區(qū)間的最低分辨率只有±0.1％，在電除塵區(qū)域漏風(fēng)率誤差達(dá)到3％以上，可以勉強(qiáng)滿足要求，但其在余熱回收系統(tǒng)中的測(cè)量誤差要達(dá)到10％以上，測(cè)量的精度根本滿足不了測(cè)試要求。所以余熱回收系統(tǒng)不得不采用精度更高的分析儀，但這種高精度的氧分析儀不能實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，因其中的一次元件不能長(zhǎng)期在高溫、粉塵條件下使用工作。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供的一種電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，可實(shí)現(xiàn)電除塵和余熱回收系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)情況的變化，及時(shí)堵漏，保持燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)的高效狀態(tài)。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，其包含由氧化鋯固體電解質(zhì)合成的，分別設(shè)置在電除塵或余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)口管路上的進(jìn)口端一次元件和設(shè)置在出口管路上的出口端一次元件；特點(diǎn)是，還包含通過電路連接的信號(hào)采集和傳輸模塊，信號(hào)接收處理模塊；所述的信號(hào)采集和傳輸模塊包含進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊、出口端信號(hào)采集和傳輸模塊；所述的進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊的輸入端與進(jìn)口端一次元件連接；所述的出口端信號(hào)采集和傳輸模塊的輸入端與出口端一次元件連接；所述的信號(hào)接收處理模塊包含信號(hào)接收模塊和信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊；所述的信號(hào)接收模塊的輸入端分別與進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊、出口端信號(hào)采集和傳輸模塊的輸出端連接；該信號(hào)接收模塊的輸出端與信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接。
本實(shí)用新型提供的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，可對(duì)電除塵或余熱回收系統(tǒng)的氧含量進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，測(cè)量精度高，誤差小，計(jì)算得到可靠的系統(tǒng)漏風(fēng)率，從而可對(duì)該系統(tǒng)的漏風(fēng)狀況進(jìn)行監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)堵漏，有利于點(diǎn)檢并及時(shí)維護(hù)，提高燒結(jié)機(jī)的效率，并降低電耗，具有很好的推廣價(jià)值。


圖1為本實(shí)用新型提供的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下根據(jù)圖1來具體說明本實(shí)用新型的一種最佳實(shí)施方式如圖1所示，為本實(shí)用新型提供的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其包含由氧化鋯固體電解質(zhì)合成的，分別設(shè)置在電除塵或余熱回收系統(tǒng)1的進(jìn)口管路上的進(jìn)口端一次元件101和設(shè)置在出口管路上的出口端一次元件102；特點(diǎn)是，還包含信號(hào)采集和傳輸模塊，信號(hào)接收處理模塊；所述的信號(hào)采集和傳輸模塊包含進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊103、出口端信號(hào)采集和傳輸模塊104；其可采用RMA410模塊；所述的進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊103的輸入端與進(jìn)口端一次元件連接101；所述的出口端信號(hào)采集和傳輸模塊104的輸入端與出口端一次元件102連接；所述的信號(hào)接收處理模塊包含信號(hào)接收模塊105和信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊106；所述的信號(hào)接收模塊105可采用RM4050模塊，其輸入端分別與進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊103、出口端信號(hào)采集和傳輸模塊104的輸出端連接；該信號(hào)接收模塊105的輸出端與信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊106的輸入端連接。
本實(shí)用新型中，由于進(jìn)口端一次元件101和出口端的一次元件102直接與高溫粉塵接觸，故為了保證對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集，將進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊103、出口端信號(hào)采集和傳輸模塊104分別與其分離安置，避免干擾。
本實(shí)用新型提供的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，其工作原理如下由于進(jìn)口端一次元件101和出口端的一次元件102是由氧化鋯固體電解質(zhì)合成的，可根據(jù)其測(cè)氧原理，分別測(cè)得電除塵或余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)口管路端和出口管路端的氧分壓；進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊103采集到系統(tǒng)進(jìn)口端的電動(dòng)勢(shì)E，并將該電信號(hào)放大，通過雙絞線傳輸?shù)叫盘?hào)接收模塊105；同樣，出口端信號(hào)采集和傳輸模塊104采集到系統(tǒng)出口端的電動(dòng)勢(shì)E’，并將該電信號(hào)放大，通過雙絞線傳輸?shù)叫盘?hào)接收模塊105；信號(hào)接收模塊105將所接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊106，其可將電信號(hào)E以及E’折算成相應(yīng)的氧含量O2％和O2′％；對(duì)于電除塵或機(jī)尾風(fēng)箱余熱回收系統(tǒng)，進(jìn)入系統(tǒng)的氧含量O2％要小于空氣中的氧含量21％，由于系統(tǒng)漏風(fēng)，所以出系統(tǒng)的氧含量O2′％就將增加，因而可以利用測(cè)定系統(tǒng)氧含量變化的方法測(cè)定系統(tǒng)的漏風(fēng)率，計(jì)算公式如下K=O2′%-O2%21%-O2%×100%---(3)]]>本實(shí)用新型提供的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，可對(duì)電除塵或余熱回收系統(tǒng)的氧含量進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，測(cè)量精度高，誤差小，計(jì)算得到可靠的系統(tǒng)漏風(fēng)率，從而可對(duì)該系統(tǒng)的漏風(fēng)狀況進(jìn)行監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)堵漏，有利于點(diǎn)檢并及時(shí)維護(hù)，提高燒結(jié)機(jī)的效率，并降低電耗，具有很好的推廣價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，其包含由氧化鋯固體電解質(zhì)合成的一次元件；特征在于，還包含通過電路連接的信號(hào)采集和傳輸模塊，信號(hào)接收處理模塊；所述的一次元件包含分別設(shè)置在電除塵或余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)口管路上的進(jìn)口端一次元件(101)和設(shè)置在出口管路上的出口端一次元件(102)；所述的信號(hào)采集和傳輸模塊包含進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊(103)、出口端信號(hào)采集和傳輸模塊(104)；所述的進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊(103)的輸入端與進(jìn)口端一次元件連接(101)；所述的出口端信號(hào)采集和傳輸模塊(104)的輸入端與出口端一次元件連接(102)。
2.如權(quán)利要求1所述的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，其特征在于，所述的信號(hào)接收處理模塊包含信號(hào)接收模塊(105)和信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊(106)。
3.如權(quán)利要求1所述的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，其特征在于，所述的信號(hào)接收模塊(105)的輸入端分別與進(jìn)入端信號(hào)采集和傳輸模塊(103)、出口端信號(hào)采集和傳輸模塊(104)的輸出端連接；該信號(hào)接收模塊(105)的輸出端與信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊(106)的輸入端連接。
專利摘要一種電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，其包含由氧化鋯固體電解質(zhì)合成的一次元件，特點(diǎn)是，還包含信號(hào)采集和傳輸模塊，信號(hào)接收處理模塊；可分別測(cè)得系統(tǒng)進(jìn)口端和出口端的氧含量，從而計(jì)算得到系統(tǒng)的漏風(fēng)率。本實(shí)用新型提供的電除塵和余熱回收系統(tǒng)漏風(fēng)率的在線測(cè)定裝置，可實(shí)現(xiàn)電除塵和余熱回收系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)情況的變化，及時(shí)堵漏，保持燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)的高效狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01N27/409GK2814405SQ20052004391
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者馬洛文, 金永龍, 毛曉明, 朱彤, 姜偉忠, 陳久余, 魯健, 潘安俊, 韓俊 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司, 鞍山科技大學(xué)