本實用新型專利技術涉及一種質量流量計，尤其涉及一種濃相粉煤質量流量計。本實用新型專利技術采用的技術方案為包括前后連接于待測粉煤管路的管道和兩個電荷感應傳感器,上述管道的管道壁分為內管壁和外管壁，內管壁和外管壁之間留有空隙，所述電荷感應傳感器為圓環狀電荷感應傳感器,上述的兩個圓環狀的電荷感應傳感器設置在管道的內管壁和外管壁之間的空隙的前后不同位置。粉煤氣固兩相流流經電荷感應傳感器，通過介質與電荷感應傳感器的感應電荷測量煤粉總量，即粉煤質量流量，再通過電荷感應信號測得準確的介質流速，再用同一時刻、同一測點測得的粉煤介質瞬時粉煤總量和瞬時流速計算獲得穩定的煤粉濃度。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種質量流量計，尤其涉及一種濃相粉煤質量流量計。
技術介紹
氣流床粉煤加壓氣化技術是國際上最先進的煤氣化技術之一，該技術為使得氣化效率達到最佳，避免因氧煤比失調而導致的安全和工藝指標惡化等問題，需要通過在線準確測量加壓密相輸送條件下的粉煤質量流量進而有效控制氣化過程的氧煤比。目前，多采用電容式煤粉質量流量計測量粉煤質量流量，其工作原理是將電容極板安裝在流動管道外，當管道內氣固相比例發生變化，介電常數也會發生相應變化，從而引起電容值改變。測量極板間電容值，再通過數字信號轉換，即可得到管道內相濃度。然而通過試驗驗證的結果發現其測量精度受煤種、水含量的影響較大，且電容式傳感器難以保持長期穩定的信號輸出。西安科瑞自動化有限責任公司開發的交流電荷感應式煤粉濃度測量裝置(專利CN201020583215.8)已經應用于火電廠燃煤鍋爐一次風管中煤粉濃度的準確測量，并取得較好的測量精度。然而，氣流床粉煤加壓氣化技術中粉煤輸送的工況與火電廠一次風管中的工況相距甚遠，一次風管煤粉濃度為0.4-0.5kg/m3，壓力7~8kpa，而粉煤氣化入爐煤粉管線煤粉濃度高達300~400kg/m3，壓力在4600kpa左右，另外，該裝置插入式傳感器的結構也不適合用于濃相粉煤質量流量的測量。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種能測量濃相粉煤質量流量的新型濃相粉煤質量流量計。為實現上述目的，本技術采用的技術方案為濃相粉煤質量流量計，包括前后連接于待測粉煤管路的管道和兩個電荷感應傳感器，其特征是，上述管道的管道壁分為內管壁和外管壁，內管壁和外管壁之間留有空隙，所述電荷感應傳感器為圓環狀電荷感應傳感器，上述的兩個圓環狀的電荷感應傳感器設置在管道的內管壁和外管壁之間的空隙的前后不同位置，所述的圓環狀的電荷感應傳感器的圓環面與管道的中心軸垂直，所述的電荷感應傳感器與管道的內管壁和外管壁之間設有絕緣材料隔離。所述電荷感應傳感器通過電路連接于控制系統；所述管道的兩端設連接法蘭。本專利的優點在于，利用交流電荷感應技術的原理依據即每一種物質都在電荷感應序列中占有一個席位，在動態狀態下，任何兩種不同物質將相互感應產生電荷。當管道中的粉煤介質流經過應用耦合技術的探頭時，探頭所接收到的電荷信號來自介質對探頭的感應電荷。粉煤濃度越高、流速越大，感應所產生的電荷信號越強。粉煤氣固兩相流流經電荷感應傳感器，通過介質與電荷感應傳感器的感應電荷測量煤粉總量，即粉煤質量流量，再通過電荷感應信號測得準確的介質流速，再用同一時刻、同一測點測得的粉煤介質瞬時粉煤總量和瞬時流速計算獲得穩定的煤粉濃度，粉煤濃度直接測量，不需要引壓管，所以不存在堵塞問題，具有免維護特征；粉煤質量流量根據介質對探頭的感應電荷測量，其測量精度受煤種、水含量的影響較小，測量精度較高且可以保持長期穩定的信號輸出。【附圖說明】圖1是本專利的結構示意圖。附圖中:1、電荷感應傳感器；2、空隙；3、內管壁；4、外管壁；5、法蘭，6、電路，7、控制系統。【具體實施方式】下面結合附圖和具體實施例對本技術作進一步說明:本技術如圖1所示，濃相粉煤質量流量計，包括前后連接于待測粉煤管路的管道和兩個電荷感應傳感器1，上述管道的管道壁分為內管壁4和外管壁3，內管壁4和外管壁3之間留有空隙2，所述電荷感應傳感器I為圓環狀電荷感應傳感器，上述的兩個圓環狀的電荷感應傳感器設置在管道的內管壁4和外管壁3之間的空隙2的前后不同位置，所述的圓環狀的電荷感應傳感器I的圓環面與管道的中心軸垂直，所述的電荷感應傳感器與管道的內管壁4和外管壁3之間設有絕緣材料隔離。所述電荷感應傳感器I通過電路6連接于控制系統7。所述管道的兩端設連接法蘭5。通過傳感器獲得感應電荷的信號，通過信號電纜傳6至控制系統7，并由控制系統7計算所述流的質量流量(Q)、流速(V)和濃度(N)。所述傳感器測量速度(V)、質量流量(Q)和濃度(N)是依據交流電荷感應技術的原理為基礎的，依據是每一種物質都在電荷感應序列中占有一個席位，在動態狀態下，任何兩種不同物質將相互感應產生電荷。再利用相關法原理得出流速(V)和利用感應電荷信號的強弱和總量標定法來確定煤粉的質量流量(Q)，并根據下面公式計算得出濃度(N)，即:濃度N=質量流量Q+ (流速VX測量管截面積A)。根據交流電荷感應原理，即氣固兩相流介質在測量管內流動時，當流經一對電荷感應傳感器時，在兩環狀電荷感應傳感器的環形感應等量隨機電荷信號，通過即時擾動量的大小，來確定粉煤瞬間總量(Q)。再由控制系統的嵌入式處理器根據交相關數學模型計算后就能獲得兩個信號的高精度時差(粉煤經過兩個傳感器所用時間)At ;兩電荷感應傳感器之間的安裝距離是恒定的L (安裝后精確測量)，利用下面公式準確計算出絕對流速:V (m/s) =L (m) Δ t Cs)再利用下述公式計算得出測量管中煤粉的濃度值:粉煤濃度=粉煤總量+ (流速X管道截面積)控制系統能夠通過D/A轉換變成4一20mA表征粉煤質量流量、流速及濃度的模擬信號輸出給其他系統。通過大量試驗驗證該新型濃相煤粉質量流量計與目前進口的電容式固體質量流量計對比其有著較佳的穩定性和準確性。在粉煤加壓氣化裝置的流程控制中，煤粉密度、流速的測量是整個輸煤系統的重中之重，我國近年來引進的Shell和GSP粉煤加壓氣化技術中，粉煤質量流量的計量一直采用電容原理的流量計來進行質量計量和控制，且只能測量濃度較高的氣固兩相流。目前無法對電容原理流量計測量的流速信號進行驗證，而其輸出的濃度信號又是基于流速信號計算的，因此目前還無法對電容原理固體質量流量計的流速信號進行準確標定或檢驗。而本專利技術的流量計很好地解決了流速測量和濃度測量的精度問題，當煤粉管道內沒有煤粉輸送時管道內只含有微量的煤粉顆粒，本專利技術的流量計仍可以測得并輸出更加穩定的流速信號。故使用其它精度較高的氣體流量計便可對本專利技術的流量計進行流速的標定。通過大量試驗驗證該流量裝置與目前進口的電容式固體質量流量計對比其有著較佳的穩定性和準確性。【主權項】1.一種濃相粉煤質量流量計，包括前后連接于待測粉煤管路的管道和兩個電荷感應傳感器(1)，其特征是，上述管道的管道壁分為內管壁(4)和外管壁(3)，內管壁(4)和外管壁(3)之間留有空隙(2)，所述電荷感應傳感器(I)為圓環狀電荷感應傳感器，上述的兩個圓環狀的電荷感應傳感器設置在管道的內管壁(4)和外管壁(3)之間的空隙(2)的前后不同位置，所述的圓環狀的電荷感應傳感器(I)的圓環面與管道的中心軸垂直，所述的電荷感應傳感器與管道的內管壁(4)和外管壁(3)之間設有絕緣材料。2.根據權利要求1所述的濃相粉煤質量流量計，其特征是，所述電荷感應傳感器(I)通過電路(6)連接于控制系統(7)。3.根據權利要求1所述的濃相粉煤質量流量計，其特征是，所述管道的兩端設連接法蘭(5)。【專利摘要】本技術涉及一種質量流量計，尤其涉及一種濃相粉煤質量流量計。本技術采用的技術方案為包括前后連接于待測粉煤管路的管道和兩個電荷感應傳感器,上述管道的管道壁分為內管壁和外管壁，內管壁和外管壁之間留有空隙，所述電荷感應傳感器為圓環狀電荷感應傳感器,上述的兩個圓環狀的電荷感應傳感器設置在管本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種濃相粉煤質量流量計，包括前后連接于待測粉煤管路的管道和兩個電荷感應傳感器(1),其特征是，上述管道的管道壁分為內管壁(4)和外管壁(3)，內管壁(4)和外管壁(3)之間留有空隙(2)，所述電荷感應傳感器(1)為圓環狀電荷感應傳感器,上述的兩個圓環狀的電荷感應傳感器設置在管道的內管壁(4)和外管壁(3)之間的空隙(2)的前后不同位置，所述的圓環狀的電荷感應傳感器(1)的圓環面與管道的中心軸垂直，所述的電荷感應傳感器與管道的內管壁(4)和外管壁(3)之間設有絕緣材料。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉珂，常小軍，郭寶貴，徐堯，路文學，董新，張彥，吳永國，金剛，呂傳磊，李磊，傅進軍，宋淑群，
申請(專利權)人：兗礦水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37
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