專利名稱：一種生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電容成像技術(shù)的生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，電力行業(yè)的能源消耗主要是煤炭，隨著電力需求的急劇增加，煤炭資源日益短缺，而生物質(zhì)能源是取之不盡用之不竭的可再生能源，生物質(zhì)在CO2總量上實(shí)現(xiàn)了 “零排放”，消除了產(chǎn)生溫室效應(yīng)的根源，開展生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)研究對(duì)于節(jié)能減排具有重大意義。直接燃燒發(fā)電是生物質(zhì)發(fā)電的主流技術(shù)，但由于生物質(zhì)燃燒的穩(wěn)定性較差，因此通常在生物質(zhì)中摻入一定量的煤粉進(jìn)行混合燃燒。生物質(zhì)與煤粉相比具有不同的特征:如生物質(zhì)的含水量、揮發(fā)份和金屬氧化物含量高于煤粉，但其密度和熱當(dāng)量比煤粉低，導(dǎo)致混燒過(guò)程經(jīng)常出現(xiàn)火焰穩(wěn)定性差、熱效率低、渣化和結(jié)垢等問(wèn)題。與此同時(shí)，燃料管道中的空氣、生物質(zhì)和煤粉屬于氣固固三相流。由于生物質(zhì)和煤粉的物理特性存在較大差異，從而造成燃料在管道中分布不均勻，使得最終到達(dá)燃燒器各噴口的生物質(zhì)和煤粉的混合比例偏離預(yù)設(shè)值，進(jìn)而影響混燒過(guò)程的燃燒狀況。顯然，準(zhǔn)確測(cè)量?jī)煞N燃料的混燃過(guò)程參數(shù)是對(duì)生物質(zhì)及煤粉混合流動(dòng)及燃燒特性進(jìn)行深入研究的前提，但由于目前還沒(méi)有一種理想的檢測(cè)裝置，限制了該項(xiàng)研究的深入進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，檢測(cè)生物質(zhì)及煤粉混合流動(dòng)及燃燒特性相關(guān)參數(shù)，為鍋爐燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)及優(yōu)化燃燒操作提供數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，構(gòu)成中包括檢測(cè)電路和安裝在被測(cè)燃料管道不同位置上的兩個(gè)電容極板陣列傳感器，每個(gè)傳感器包括絕緣管和多個(gè)檢測(cè)電極，所述絕緣管串接在燃料管道上，多個(gè)檢測(cè)電極沿周向均布于絕緣管的外壁上并分別與檢測(cè)電路的不同輸入端電連接，所述檢測(cè)電路按下列步驟測(cè)量燃料管道內(nèi)混合燃料的質(zhì)量流量:
a.對(duì)每個(gè)電容極板陣列傳感器，分別測(cè)量其檢測(cè)電極間的電容值Cfj；
b.利用電容成像圖像重建算法獲得生物質(zhì)煤粉混合分布圖像，計(jì)算相濃度
設(shè)煤粉和生物質(zhì)的介電常數(shù)分別為4和％，εΑ ,每個(gè)電容極板陣列傳感器的檢測(cè)電極數(shù)為見則重建圖像中第A個(gè)像素的灰度幻可表示為:
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征是，它包括檢測(cè)電路和安裝在被測(cè)燃料管道不同位置上的兩個(gè)電容極板陣列傳感器，每個(gè)傳感器包括絕緣管(5)和多個(gè)檢測(cè)電極(I)，所述絕緣管(5 )串接在燃料管道上，多個(gè)檢測(cè)電極(I)沿周向均布于絕緣管(5 )的外壁上并分別與檢測(cè)電路的不同輸入端電連接，所述檢測(cè)電路按下列步驟測(cè)量燃料管道內(nèi)混合燃料的質(zhì)量流量: a.對(duì)每個(gè)電容極板陣列傳感器，分別測(cè)量其檢測(cè)電極(I)間的電容值； b.利用電容成像圖像重建算法獲得生物質(zhì)煤粉混合分布圖像，計(jì)算相濃度 設(shè)煤粉和生物質(zhì)的介電常數(shù)分別為4和es , εΑ ,每個(gè)電容極板陣列傳感器的檢測(cè)電極(I)數(shù)量為見則重建圖像中第々個(gè)像素的灰度幻可表示為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征是，所述電容極板陣列傳感器的相鄰檢測(cè)電極(I)之間設(shè)置有屏蔽電極(3)，每個(gè)屏蔽電極(3)均與多個(gè)檢測(cè)電極(I)外部的屏蔽罩(4)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征是，每個(gè)電容極板陣列傳感器的檢測(cè)電極(I)數(shù)為8 16之間的偶數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，其特征是，在屏蔽罩(4)與絕緣管(5)之間的空隙內(nèi)設(shè)置有填充材料(2)。
全文摘要
一種生物質(zhì)與煤粉混燃過(guò)程參數(shù)檢測(cè)裝置，屬檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)方案是，它包括檢測(cè)電路和安裝在被測(cè)燃料管道不同位置上的兩個(gè)電容極板陣列傳感器，每個(gè)傳感器包括絕緣管和多個(gè)檢測(cè)電極，所述絕緣管串接在燃料管道上，多個(gè)檢測(cè)電極沿周向均布于絕緣管的外壁上并分別與檢測(cè)電路的不同輸入端電連接。本發(fā)明利用兩個(gè)傳感器的檢測(cè)電極間的電容測(cè)量值計(jì)算生物質(zhì)與煤粉混合顆粒的質(zhì)量流量，很好地解決了生物質(zhì)與煤粉顆粒混燃過(guò)程參數(shù)的檢測(cè)難題，為生物質(zhì)及煤粉混合流動(dòng)及燃燒特性的研究創(chuàng)造了條件，該裝置具有非侵入、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/22GK103235014SQ201310140128
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者張立峰 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)