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聲波測溫爐膛二維溫度場連續在線監測系統

聲波測溫爐膛二維溫度場連續在線監測系統

簡要描述:

聲波測溫爐膛二維溫度場連續在線監測系統是一套先進的工業在線二維溫度場全工況實時監測設備,可實現在各種工況下對鍋爐、焚燒爐和各種加熱爐內高溫燃燒氣體的實時連續全自動測量。聲學測量技術不受輻射影響,無漂移,無老化,免維護的高溫爐膛內溫度測量技術。對于各類不同的燃燒過程,例如垃圾處理廠、發電廠、水泥廠、煉油廠和鋼鐵廠等,聲學測溫技術擁有20年以上的連續運行經驗。

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概述

鍋爐爐膛內的氣體溫度是衡量一個燃燒過程的經濟性、安全性和環保性的重要指標之一。通過基于鍋爐內氣體溫度場的燃燒優化,可以實現鍋爐的高燃燒效率,確保生產的安全性,將鍋爐能耗降至低,并有效降低NOx和CO等污染物排放,以便進一步滿足日趨嚴格的環保法規的要求。

 

對于各種形式的燃燒爐和加熱爐,基于聲波法二維溫度場測量并以節能,增效,促進生產安全和減排為目標的燃燒優化過程正在成為燃煤電力,固廢處理,鋼鐵和水泥等行業發展的趨勢。其中,準確、快速、高分辨的二維溫度場測量裝置是重要的核心技術之一,對工業生產和科學研究都發揮著非常重要的作用。

 

AGAM聲波法爐膛溫度場測量系統是一套先進的工業在線二維溫度場全工況實時監測設備,可實現在各種工況下對鍋爐、焚燒爐和各種加熱爐內高溫燃燒氣體的實時連續全自動測量。聲學測量技術不受輻射影響,無漂移,無老化,免維護的高溫爐膛內溫度測量技術。對于各類不同的燃燒過程,例如垃圾處理廠、發電廠、水泥廠、煉油廠和鋼鐵廠等,聲學測溫技術擁有20年以上的連續運行經驗。

 

技術規格

測量溫度范圍:0-2000℃

測量精度: 1.5%

測量響應時間:小于2秒

系統功率: 2000瓦

供氣壓力:5.5-8.0公斤(雜用空氣,無需儀表空氣)

供氣消耗: 100-150 Nm3/小時(根據聲波收發器數量變化有區別)

模擬輸出:4-20 mA

數字輸出:PROFIBUS,OPC,Modbus等 

 

技術特點

1) 測量真實氣體溫度,無熱源輻射和水冷壁輻射造成的測溫誤差

2) 測量系統無老化,測量數據無漂移,系統無需標定

3) 信號發射裝置與接收裝置一體化設計,同一個位置的收發器既可以發出聲波信號,也可以接收聲波信號

4) 每個測溫通道都可實現雙向測量,消除了煙氣流速造成的多普勒效應導致的測溫誤差

5) 快速測量響應時間,當使用8個收發器測量一個斷面的二維溫度場分布,共計24路測溫通道,雙向測量共計48路測溫通道數據并得到整體二維溫度場分布數據的時間小于60秒(可選配置快僅為20-30秒)

6) 采集通道總數量沒有限制,確保了系統的拓展性,以便用于有特殊要求的場合

7) 高分辨率高速二維溫度場分布測量,空間分辨率優于5%

8) 支持各種類型的與DCS的數據接口

9) 測溫不受吹灰器工作影響,即吹灰器工作期間,系統仍保持正常測溫工作狀態

10) 提供全過程診斷和優化控制數據分析服務

 

客戶價值

1) 測量真實氣體溫度,每4秒刷新一次測量數據,比熱電偶響應時間快幾分鐘。依據這個快速的測量信號,能夠實現更有效和快速的燃燒器配風調節和變負荷控制,實現節約燃料,減少結焦,避免超溫造成的非計劃停機,減少污染物的排放。

2) 基于二維溫度場分布,可以實現SNCR噴槍的獨立精確控制,控制還原劑噴射到適合的溫度窗口區域,實現有效的脫硝效率的同時,確保低的氨逃逸量。針對垃圾焚燒爐,在僅使用SNCR的情況下,NOx排放濃度可以控制在80mg/m3以下

3) 配備FireMatrix燃燒自動調節系統,可以實現閉環的燃燒配風和溫度場平衡自動調節

4) 完全無人值守運行,維護成本幾乎為零

 

應用

1) 垃圾焚燒燃燒和配風控制,消除偏燒和超溫,避免結焦

2) 垃圾焚燒高效SNCR系統控制,實現NOx排放低于80mg/m3

3) 燃煤鍋爐變負荷調節控制

4) 燃煤鍋爐燃燒平衡和配風控制,消除偏燒和超溫,避免結焦

5) 燃煤鍋爐SNCR系統控制,提高SNCR效率

6) 垃圾焚燒爐/燃煤鍋爐智能吹灰控制

7) 化工爐爐內溫度和燃燒器調節控制

8) 軋鋼加熱爐燃燒器和溫度平衡調節控制

 

系統配置

1) 聲波收發器 

2) 前置信號放大器

3) 控制單元

4) 數據處理服務器

5) 數據評估單元

6) 燃燒平衡自動控制服務器

 

配套附件

1) 爐膛安裝直管段和法蘭

2) 聲波導管

3) 壓縮空氣軟管

4) 電纜/光纖/壓縮空氣管路

5) 壓縮空氣儲罐,體積一立方米

 

技術原理

聲學測溫系統的原理是,聲波在氣體中傳播的速度與聲波傳輸路徑上氣體的溫度相關。其關系由下面的表達式確定:

 

其中:

C:氣體中的聲波傳播速度

R:通用氣體常數

K:絕熱系數(比熱的比值)

M:分子質量

T:氣體溫度(路徑溫度)

 

實際使用中,聲波從聲學器件的發送單元傳送到接收單元的“飛行時間”是可以測量出來的,由于發送端到接收端的距離已知,由此可以計算出聲波傳輸的速度,進而計算出上式中的溫度,即該測溫通道上的氣體平均溫度(路徑溫度)。

 

聲學測溫系統可以使用一定數量的收發器形成一個測量網格,從而測量爐內一個水平面上的溫度場二維分布情況。利用層析成像算法,從通道網格測量數據可以計算得到平面二維溫度分布,并得到等溫線圖。通道溫度、自定義區域溫度值(網格子分區的平均值)、統計分析數據(低、大溫度,標準偏差,各區間的平均溫度差異)可以顯示在外部控制設備上,用于鍋爐診斷和操作優化。

 

制造商簡介

Bonnenberg&Drescher GmbH公司1971年成立于德國,基于高素質的技術先鋒團隊,一直致力于為客戶提供復雜工程項目的解決方案,是從事方案設計、技術咨詢、系統設備供貨的專業型科技類工程公司。公司員工大部分都是來自于各種自然科學及工程學領域的專業技術人員,他們是Bonnenberg&Drescher GmbH公司的核心力量,能夠勝任并執行各類高科技含量的復雜的工程項目。

 

其出眾的技術能力來自于專業技術人員多年積累的豐富的實踐經驗,他們不論對技術性能或是對經濟成本效益都具有非常高的洞察力,從而成功的為每一個項目設計出合理方案,確保項目從方案設計到取得用戶認可直至終完成整個過程*。通過全面的評估,以及集合多學科于一體的技術能力,為客戶解決了眾多復雜的難題,并為其個性化的需求提供了獨到的解決方案。

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