FCB微波使用说明手册剖析

1、FCB型电站锅炉 飞灰含碳量在线检测系统 第一卷产品说明手册 南京擎能自动化设备有限公司 一、前言3 二、系统原理3 1、测量原理3 2、工作原理4 三、系统结构4 四、实现功能5 五、性能指标5 六、系统特点6 七、装置组成6 1、飞灰取样器6 2、测试单元6 3、电控单元7 4、主机单元7 5、气源7 6、电缆7 7、机箱7 八、安装说明8 1、取样点的定位8 2、烟道局部改造 8 3、取样器的安装（见下图）8 4、测试箱的安装9 5、电控箱的安装9 6、主机箱的安装9 7、电缆和气源管路的敷设10 九、操作说明10 1、手动操作10 2、自动操作10 十、维护说明11 锅炉飞灰含碳量是反

2、映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标，实 时检测飞灰含碳量将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制 水平；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电成本，提高机组运行 的经济性。装置的投运还将有助于电厂管理人员分析锅炉燃烧效率，提高 制粉系统和送风系统的安全运行。 传统测量飞灰含碳量采用化学灼烧失重法是一种离线的实验室分析 方法，对灰样的代表性要求高、分析滞后，难以快速反映锅炉燃烧工况。 而目前有些电厂投用的锅炉飞灰含碳量监测仪是采用撞击式方法取样分 析，由于所采集的灰样颗粒较大，因而影响了飞灰取样的代表性，特别是 其灰路存在严重的堵管现象，导致经常提供虚假的测量数据。 我公司生产的电

3、站锅炉飞灰含碳量在线检装置，吸收国际上先进的 测量和传感技术，采用无动力自抽式等速取样设备，应用先进的微波谐 振测量方法，实现了对飞灰含碳量的实时在线测量。凭借公司多年来在 电力系统锅炉测控领域的开发经验，较好地解决了取样灰路的堵塞问题， 保证了系统长期可靠运行。 、系统原理 1、测量原理 采用微波谐振测量技术，根据飞灰中未燃尽的碳对微波谐振能量的 吸收特性，分析确定飞灰中碳的含量。 2、工作原理 系统采用无外加动力、自抽式动态取样器，自动等速地将烟道中的 灰样收集到微波测试管中并自动判别收集灰位的高低。当收集到足够的 灰样时，系统对飞灰含碳量进行微波谐振测量。测量信号经过现场预处 理后传送到

4、集控室，再经主机单元作进一步变换、运算和存储，并在液 晶彩显屏上显示含碳量的数值及曲线。 对分析完的灰样，根据主机程序中的设置命令（或手动控制状态） 可以自动排放回烟道或者送入收灰容器，以便于实验室分析化验，再继 续进行下一次飞灰的取样和含碳量的测量。 三、系统结构 针对国内100MW机组以上锅炉大多采用两个烟道排放飞灰的特 点，装置设计采用两套独立的飞灰取样和微波测量系统，而共用一套电 控和主机处理系统。 反吹排灰 取样管 A侧烟道 B侧烟道 nV测试单元 *电控单元* （现场） 主机单元 （集控室） 15 系统结构框图 四、实现功能 实时含碳量数值及曲线显示 平均含碳量数值及曲线显示 历史

5、含碳量曲线显示 含碳量模拟信号输出 飞灰含碳量越限报警 系统状态指示 同步留灰功能 离线数据浏览 五、性能指标 1、 测量范围： 0 30% （含碳量） 2、 测量误差： 士 0.4 % （含碳量在 06 %时） 士 0.6 % （含碳量在 615%时） 15 % 时） 3、 检测周期： 610分钟 （视灰流量大小而定） 4、 历史数据： 保留时间12个月 5、 电源功耗： 220VAC , 3KW 6、 输出信号： 2路隔离的420mA含碳量信号 3 路报警继电器结点信号 7、 通信接口： RS-485 8 工作温度： 主机单兀 0C 50C 电控和测试单元 20C50C 9、气源： 仪用空

6、气400kpa600kpa 六、系统特点 1、无动力、自抽式工业动态取样器，等速采取烟道中的灰样。 2、采用微波谐振法测量并结合电调稳幅扫频技术，具有更高的精度。 3、通过“加热、振打、吹扫”的排灰措施，有效的保证了测量系统灰 路的通畅。 4、具有同步留灰功能，方便用户实时取样校验分析。 5、利用工控机处理信号，提高了测量精度。 6、液晶彩显界面友好。 7、应用系统组合的技术，经济性好。 七、装置组成 1、飞灰取样器 飞灰取样器由取样嘴、取样管、喷射管、旋流 集尘器、静压管等部件组成。飞灰取样器采用了特殊 的结构设计，能够自动跟踪锅炉烟道流速的变化而保 持等速取样状态，因而，取出的灰样具有较好

7、的代表 性，从而保证了系统的整体测量可信度。 2、测试单元 由微波源、微波测量室、微波检测器、振动器、灰位探测器、气动组 件、加热器、前置处理电路等组成。在微波测量室中对飞灰灰样进行微波 测量分析，测量完的飞灰根据程序设置或手动操作命令， 反吹到烟道或吹 到收灰的容器，而测量数据则由前置处理电路处理后发送给主机单元。 3、电控单元 由控制操作器、电源变换箱、专用接线端子及机箱等组成，完成系统 手动操作功能，现场处理单元的电源分配，以及信号的转接。 4、主机单元 由工业微处理器、A/D模块、D/A模块、DIO隔离模块、模拟量隔 离模块、工业级电源、专用键盘、真空荧光显示器、机箱等组成，实现对 信

8、号的采集、处理、显示以及通信接口。 5、气源 由现场仪用气源管道传输到测试单元气源接口，提供给加热、振打、 反吹的装置。 6、电缆 测试箱和电控箱之间由一根多芯信号电缆和一根电源电缆连接，电控 箱和主机箱之间由2根多芯信号电缆和一根电源电缆连接。 7、机箱 测试机箱：800X 600 x 300m（长X宽X深）2 台 电控机箱：400X 600 x 280m（长X宽X深）1 台 主机柜：面板尺寸 （视液晶彩显规格而定）1 台 八、安装说明 飞灰取样器和机箱的安装，可以在锅炉运行期间实施；气源管路和信 号电缆的敷设，飞灰取样器和主机箱安装孔的开孔， 机箱固定支架的焊接 应在停炉后进行。装置的所有

9、安装操作应符合电厂的有关安全生产规范的 要求。 1、取样点的定位 取样点在空气预热器出口和除尘器入口之间的烟道上， 具体安装位置 的选择一般应满足下面条 件： 在烟道的直管段 烟道吸力大于250Pa 烟气温度小于370 C 烟气流速和灰样具有代表性的部位。 2、烟道局部改造 根据取样点的确定位置，停炉后拆除烟道保温层，在烟道上割开一个 方孔，将取样器过渡板覆盖焊接在开出的方孔边沿上。 如果此时不安装取 样器，应用取样器盖板将过渡板上的方孔盖住， 以保证在锅炉运行时烟道 的密封。 3、取样器的安装（见下图） 取样器可以安装在垂直或水平烟道上， 使取样嘴迎着烟气流向，而 且应当保证旋流集尘器处于垂

10、直状态。 当安装在水平烟道上时，由于重力 的影响，飞灰分布重心下移，因此取样器应安装在低于1/2烟道高度的位 置。取样器安装在烟道事先开 好的方孔内，并用螺栓固定在 过渡板上。 4、测试箱的安装 取样器与测试箱 安装示意图 微波测试箱必须垂直安装 在飞灰取样器的下方，并且安 装在同一个烟道壁上，这是为 了保证在不同锅炉运 行条件下，测试箱和取样器之间仍然 保持完好配合。特别是当温度改变时，烟道尺寸也会相应改变，在测试箱 和取样器之间的热变形形成的拉伸会导致配合尺寸的改变。通过旋转测试 箱低部支架上的螺母可以调节测试箱的安装高度。 测试箱应设有防阳光直 射、防雨、雪措施，通过在烟道墙体和测试箱之

11、间加放隔热材料来防止烟 道的热辐射。安装测试箱后，应对烟道保温层进行修复。 5、电控箱的安装 电控箱安装在距离两个测试箱较近的地方，便于人工操作 6、主机箱的安装 主机箱的安装开孔应在锅炉停炉期间完成。 系统设计为面板快速安装 装方式，即主机箱由盘面正面开孔推入， 从盘后面用三个锁紧锣丝收紧压 片将主机箱固定在盘面上。 7、电缆和气源管路的敷设 每个测试箱和电控箱之间各由一根多芯信号电缆和一根电源电缆连 接，电控箱和主机箱之间由两根多芯信号电缆和一根电源电缆连接。气源 管路由就近的仪用空气气源并联出一根管路， 分别接至两个测试箱旁，同 装置减压滤水阀相连。 九、操作说明 1、手动操作 在电控箱内由一个手动控制开关盒， 盒上有六只钮子开关：A侧的“取 样禁止”、“收灰”、“振动”和B侧的“取样禁止”、“收灰”、“振动”。 将某侧对应的钮子开关拨向“振动”，其对应的红色LED指示灯点亮， 振动器便开始工作；钮子开关朝相反的方向扳回，其对应的红色LED指 示灯熄灭，表示振动器停止手动工作，由程序控制正常工作。 将某侧对应的钮子开关拨向“取样禁止”，其对应的红色LED指示灯 点亮，装置便开始反吹，其优先级最高；钮子开关朝相反的方向扳回，其 对应的红色LED指示灯熄灭，表示装置由程序控制进行自动测量。 将某侧对应的钮子开关拨向“收灰”，其对应