一种适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置的制作方法

1.本技术涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置。


背景技术：

2.煤粉流动参数是火力发电中一次风管的重要运行参数。煤粉流速及流量的大小直接影响了输粉管道中的煤粉的多少，煤粉过多过少都会影响到煤粉燃烧效率；燃烧不充分也会引起氮氧化物的排放增加污染环境，严重的会导致锅炉偏烧、结焦的问题。这对电力企业的整体经济效益、安全性、环保性都有密切的关系。
3.煤粉颗粒在管道输送由于碰撞、摩擦会带上静电信号，这种静电信号能被静电感应电极捕捉到用于测量煤粉流动参数，这种静电感应煤粉流动参数测量传感器由于其具有工作性能稳定、造价低廉、结构简单等特点，具有广阔的工业应用前景。在复杂的工业环境下，煤粉中含有水分，且管道内的温度不高，煤粉在水分的作用下会凝结在管道的内壁，水分和煤粉凝结吸附在管道内壁相当于屏蔽层，导致静电感应电极失效，无法获取煤粉颗粒的静电信号。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置，在管道煤粉含水分大时依然可有效的在线测量煤粉流动参数，从而解决静电传感器在工业现场应用的技术难题；所述技术方案如下：
5.根据一实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，包括管道主体、吹扫主体及控制中心，在所述管道主体内壁环设有数个阵列排布的感应电极，所述感应电极与信号处理单元电连接，所述感应电极感应所述管道主体内流动煤粉的静电信号，并通过所述信号处理单元分析计算煤粉的流动参数；所述吹扫主体与所述管道主体同轴布置，且所述吹扫主体位于所述管道主体的煤粉进粉端，在所述吹扫主体内壁内嵌有数个环形排列的吹扫喷头，在所述吹扫主体的一侧设有热风机，所述热风机与所述吹扫主体和数个所述吹扫喷头相连通，以形成气体流通通道；所述控制中心与所述热风机电连接，所述控制中心根据所述信号处理单元显示的测量结果判断是否有水气或煤粉吸附在所述管道主体的内壁，并控制所述热风机驱动所述吹扫喷头清洗所述管道主体的内壁。
6.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，所述气体流通通道包括：输气孔、第一通道及第二通道，所述输气孔位于所述吹扫主体的一侧，所述热风机通过所述输气孔与所述吹扫主体连通，并向所述吹扫主体内输送气体；所述吹扫主体内部中空以形成所述第一通道，以使所述热风机产生的气流在所述第一通道内流通，所述第一通道环绕所述管道主体一周；所述第二通道位于所述吹扫喷头内部，所述吹扫喷头内嵌于所述吹扫主体的内壁且所述第二通道与所述第一通道连通，以使
所述热风机输送的气体流经所述第一通道并从所述第二通道排出，实现所述吹扫主体对吸附在所述管道主体内壁的水气及煤粉的吹扫。
7.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，在所述吹扫喷头朝向所述管道主体中心的表面设有导流风口，所述导流风口与所述第二通道连通，所述热风机输送的气体流经所述第一通道、所述第二通道并从所述导流风口排出，所述吹扫喷头在气体推动下移动以吹扫吸附在所述管道主体内壁上的水气及煤粉。
8.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，所述吹扫喷头通过弹簧与所述吹扫主体的内壁连接，并内嵌在所述吹扫主体的内壁。
9.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，所述吹扫喷头在所述热风机驱动下沿所述管道主体径向方向移动。
10.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，所述吹扫喷头朝向所述管道主体中心的表面为弧形面，且所述弧形面与所述管道主体的内壁相贴合。
11.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，在所述吹扫主体的内壁环设有数个等间距排布的吹扫喷头。
12.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，所述静电信号通过与所述感应电极直接相连的同轴接线柱引出，并通过同轴信号线与所述信号处理单元连接。
13.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，在所述管道主体的外周设有传感器主体，在所述感应电极与所述传感器主体连接处设有绝缘层进行电气绝缘，在所述感应电极之间设有屏蔽层以避免外界信号的干扰。
14.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，所述同轴接线柱的内芯与所述感应电极、所述同轴信号线连通，所述同轴接线柱的外芯与所述传感器主体连通。
15.本技术一些实施例提供的一种适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置带来的有益效果为：本技术通过在管道主体煤粉进口端设置吹扫主体，通过热风系统及吹扫喷头的配合实现对管道主体内壁上的水气及煤粉，可以实现在管道煤粉含水分大时依然可有效的在线测量煤粉流动参数，从而解决静电传感器在工业现场应用的技术难题；当有煤粉或者水分吸附在管道内壁阻碍感应电极工作时，可自动吹扫。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置的结构示意图；
18.图2是本技术热风机工作状态下的结构示意图；
19.图3是本技术热风机关闭状态下的结构示意图；
20.图4是本技术热风机工作状态下图1的a部放大图；
21.图5是本技术热风机关闭状态下图1的a部放大图；
22.图6是本技术吹扫喷头的立体结构图。
23.附图标记：1-感应电极，2-绝缘层，3-传感器主体，4-屏蔽层，5-法兰，6-同轴接线柱，7-同轴信号线，8-信号处理单元，9-总线，10-控制中心，11-热风机，12-吹扫喷头，13-弹簧，14-吹扫主体，15-控制线，16-管道主体，17-第一通道，18-第二通道，19-输气孔，20-导流风口。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
26.根据一实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置，如图1所示，包括管道主体16、吹扫主体14及控制中心10，在所述管道主体16内壁环设有数个阵列排布的感应电极1，所述感应电极1与信号处理单元8电连接，所述感应电极1感应所述管道主体16内流动煤粉的静电信号，并通过所述信号处理单元8分析计算煤粉的流动参数；所述吹扫主体14与所述管道主体16同轴布置，且所述吹扫主体14位于所述管道主体16的煤粉进粉端，在所述吹扫主体14内壁内嵌有数个环形排列的吹扫喷头12，在所述吹扫主体14的一侧设有热风机11，所述热风机11与所述吹扫主体14和数个所述吹扫喷头12相连通，以形成气体流通通道；所述控制中心10与所述热风机11电连接，所述控制中心10根据所述信号处理单元8显示的测量结果判断是否有水气或煤粉吸附在所述管道主体16的内壁，并控制所述热风机11驱动所述吹扫喷头12清洗所述管道主体16的内壁。
27.其中，在所述管道主体16内壁环设有1个或2个或3个或4个环形感应电极1，所述感应电极1为金属材料制作，所述感应电极1沿所述管道主体16轴向方向的宽度为2-10mm，以实现粉体流速的准确测量，所述感应电极1具体个数根据实际需求设置，本技术并不对此予以限制。
28.其中，所述吹扫主体14与所述管道主体16的内径相同，以使吹扫主体14套接在所述管道主体16的一端。
29.其中，所述信号处理单元8通过总线9连接所述控制中心10，所述热风机11通过控制线15连接所述控制中心10。
30.其中，所述吹扫喷头12等间距分布在所述吹扫主体14内壁，相邻两个所述吹扫喷头12之间弧长为10-15cm。
31.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图2-5所示，所述气体流通通道包括输气孔19、第一通道17及第二通道18：所述输气孔19位于所述吹扫主体14的一侧，所述热风机11通过所述输气孔19与所述吹扫主体14连通，并向所述吹扫主体14内输送气体；所述吹扫主体14内部中空以形成所述第一通道17，以使所述热风机11产生的气流在所述第一通道17内流通，所述第一通道17环绕所述管道主体16一周；所述第二通道18位于所述吹扫喷头12内部，所述吹扫喷头12内嵌于所述吹扫主体14的内壁且所述第二通道18与所述第一通道17连通，以使所述热风机11输送的气体流经所述第一通道17并从所述第二通道18排出，实现所述吹扫主体14对吸附在所述管道主体16内壁的水气及煤粉的吹扫。
32.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图4-5所示，在所述吹扫喷头12朝向所述管道主体16中心的表面设有导流风口20，所述导流风口20与所述第二通道18连通，所述热风机11输送的气体流经所述第一通道17、所述第二通道18并从所述导流风口20排出，所述吹扫喷头12在气体推动下移动以吹扫吸附在所述管道主体16内壁上的水气及煤粉。
33.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图4-5所示，所述吹扫喷头12通过弹簧13与所述吹扫主体14的内壁连接，并内嵌在所述吹扫主体14的内壁。
34.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图2-3所示，所述吹扫喷头12在所述热风机11驱动下沿所述管道主体16径向方向移动。
35.其中，图2所示为热风机11在工作状态下，所述吹扫喷头12在所述热风机11驱动下沿所述管道主体16径向方向移动，以吹扫吸附在所述管道主体16内壁上的水气及煤粉；图3所示为热风机11在不工作时，所述吹扫喷头12在弹簧13的作用下内嵌于所述吹扫主体14的内壁；图4所示为热风机11在工作状态下，所述吹扫喷头12在所述热风机11驱动下克服所述复位弹簧13的牵引作用而伸出所述吹扫主体14的内壁；图5所示为热风机11在不工作时，所述吹扫喷头12在复位弹簧13的作用下收缩于所述吹扫主体14的内壁。
36.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图2所示，所述吹扫喷头12朝向所述管道主体16中心的表面为弧形面，且所述弧形面与所述管道主体16的内壁相贴合。
37.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图1-2所示，在所述吹扫主体14的内壁环设有数个等间距排布的吹扫喷头12，其中，所述吹扫喷头12的个数为2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个等，具体个数根据实际需求设置，本技术并不对此予以限制。
38.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图1所示，所述静电信号通过与所述感应电极1直接相连的同轴接线柱6引出，并
通过同轴信号线7与所述信号处理单元8连接。
39.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图1所示，在所述管道主体16的外周设有传感器主体3，在所述感应电极1与所述传感器主体3连接处设有绝缘层2进行电气绝缘，以保证所述感应电极1与其他部件的电气隔离属性，在所述感应电极1之间设有屏蔽层4以避免外界信号的干扰。
40.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图1所示，所述同轴接线柱6的内芯与所述感应电极1、所述同轴信号线7连通，所述同轴接线柱6的外芯与所述传感器主体3连通。
41.例如，在一个实施例提供的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置中，如图1所示，所述管道主体16的两端均固定连接有法兰5，以实现与气力输送设备的连接和满足工业仪表安装规范。
42.本技术的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置的工作原理为：通过感应电极1感应管道主体16内流动煤粉的静电信号；通过同轴接线柱6、同轴信号线7将静电信号传动至信号处理单元8；通过信号处理单元8分析计算煤粉的流动参数；通过控制中心10分析显示测量结果，并判断是否有水气或煤粉吸附在管道内壁影响感应电极1的工作，当判断有影响时，控制中心10通过控制线15启动热风机11工作；通过热风机11工作，热风机11工作时内部的压力增加，所述热风机11输送的气体流经所述吹扫主体14内的第一通道17、所述吹扫喷头12内的第二通道18并从所述吹扫喷头12的导流风口20排出，所述吹扫喷头12在气体推动向管道主体16中心方向移动以吹扫吸附在所述管道主体16内壁上的水气及煤粉，吹扫喷头12的导流风口20中吹出热风对感应电极1处管道主体16内壁进行吹扫，达到清洁吸附在管道内壁的水气及煤粉的目的。当热风机11停止工作时，吹扫喷头12在复位弹簧13的牵引作用下收缩于所述吹扫主体14的内壁。
43.本技术的适用于高水分煤质的静电感应煤粉流动参数在线测量装置，通过在管道主体16煤粉进口端设置吹扫主体14，通过热风系统及吹扫喷头12的配合实现对管道主体16内壁上的水气及煤粉，可以实现在管道煤粉含水分大时依然可有效的在线测量煤粉流动参数，从而解决静电传感器在工业现场应用的技术难题；当有煤粉或者水分吸附在管道内壁阻碍感应电极工作时，可自动吹扫。
44.尽管已经出于说明性目的对本技术的实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。