溫濕度監(jiān)控中粉塵在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在TRT機(jī)組中的應(yīng)用
溫濕度監(jiān)控中粉塵在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在TRT機(jī)組中的應(yīng)用
一、粉塵在線監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用的重要性和必要性
無(wú)錫電熱電器是一家集生產(chǎn)銷售紅外測(cè)溫儀傳感器，在線紅外測(cè)溫儀、鋁材測(cè)溫儀，溫濕度記錄儀，露點(diǎn)測(cè)量?jī)x，在線露點(diǎn)傳感器，PT100溫度傳感器，熱電偶探頭，高溫濕度傳感器，高溫溫濕度變送器，溫濕度監(jiān)控，高溫高濕變送器，**濕度傳感器，溫濕度巡檢儀，投入式液位傳感器，光照度傳感器，風(fēng)速傳感器探頭，法蘭電熱管，翅片電熱管，電加熱管
TRT機(jī)組的工藝介質(zhì)是高爐煤氣，其工作的原理是利用高爐煤氣的壓力能和熱能通過(guò)煤氣透平驅(qū)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，而高爐煤氣含塵量很高，必須經(jīng)過(guò)除塵處理才能使用。通常高爐煤氣除塵有干法和濕法兩種方式。高爐煤氣粉塵含量的大小，對(duì)TRT機(jī)組葉片的**運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響，通常TRT機(jī)組要求煤氣的含塵量為<5mg／m ，含塵量過(guò)大將對(duì)TRT機(jī)組的葉片造成嚴(yán)重的磨損，嚴(yán)重影響機(jī)組的**運(yùn)行。而高爐煤氣除塵器由于長(zhǎng)時(shí)間的工作，將會(huì)出現(xiàn)布袋破損和除塵效果降低的現(xiàn)象，這樣進(jìn)入機(jī)組的高爐煤氣含塵量超標(biāo)，也就是說(shuō)TRT機(jī)組由于布袋除塵器的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)的不**工況也將會(huì)隨時(shí)發(fā)生，為了保證TRT機(jī)組的**，必須及時(shí)了解高爐煤氣的含塵量的大小，了解高爐煤氣除塵器的工作狀態(tài)，了解TRT機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境，及時(shí)判斷TRT機(jī)組的工作狀態(tài)，故在TRT機(jī)組控制系統(tǒng)中設(shè)置高爐煤氣粉塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)非常必要。
二、溫濕度監(jiān)控中粉塵在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在TRT機(jī)組中的應(yīng)用
目前粉塵在線監(jiān)測(cè)儀的幾種方法
粉塵質(zhì)量含量測(cè)量屬氣固兩相流范疇，由于多相流固有的復(fù)雜性，使得其成為困難的測(cè)量領(lǐng)域。通過(guò)世界各國(guó)科學(xué)家不斷地努力，傳統(tǒng)上主要產(chǎn)生出兩種測(cè)量技術(shù)：光學(xué)和摩擦電技術(shù)，但由于受技術(shù)的制約，測(cè)量結(jié)果受諸多因素影響，一直不能徹底滿足實(shí)際的測(cè)量需要。光學(xué)技術(shù)產(chǎn)品由于其光學(xué)鏡頭易受污染，因此需要頻繁的清潔維護(hù)，維護(hù)工作量大；測(cè)量結(jié)果也受粉塵顏色、溫度變化等因素影響，并且不能測(cè)量低含量粉塵。摩擦電傳感技術(shù)，利用粉塵和傳感器探頭等的摩擦產(chǎn)生出靜電，來(lái)進(jìn)行粉塵含量測(cè)量，是一種接觸式測(cè)量方式。由于諸多因素，如：① 粉塵在探頭表面的黏附、凝集、結(jié)露、水分、干燥。②腐蝕、高溫、金屬 E金屬性。③粉塵流速、尺寸、分布等變化。它們均影響摩擦效果，導(dǎo)致對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生致命的影響，因而無(wú)法定量**測(cè)量。并且安裝調(diào)試、標(biāo)定、維護(hù)都很困難，零點(diǎn)漂移嚴(yán)重。因此目前國(guó)際上，通常只用來(lái)進(jìn)行定性粗略測(cè)量(而且必須工作在無(wú)以上因素影響的“理想”環(huán)境下)或簡(jiǎn)單地檢測(cè)是否有粉塵出現(xiàn)，更無(wú)穩(wěn)定、直接以mg／m 為單位的數(shù)據(jù)輸出。由于傳感原理所限，即使是美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的摩擦電產(chǎn)品，也無(wú)法徹底克服以上問(wèn)題。也曾有公司(如澳大利亞高原公司)采用摩擦電技術(shù)進(jìn)行粉塵含量**測(cè)量，由于必須增加探頭吹掃裝置和其他抗干擾措施，故測(cè)量系統(tǒng)顯得龐雜而昂貴， 目前仍然沒(méi)有完全克服全部影響因素，測(cè)量結(jié)果不可靠。美國(guó)英普羅(費(fèi)爾升)公司EM070C粉塵在線監(jiān)測(cè)儀是目前全球*新技術(shù)產(chǎn)品，它采用專有的電荷感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行粉塵質(zhì)量含量測(cè)量，徹底解決了以往采用“光學(xué)”或“摩擦電”技術(shù)產(chǎn)品無(wú)法克服的困難，正在世界各地市場(chǎng)迅速淘汰以上技術(shù)產(chǎn)品。美國(guó)英普羅(費(fèi)希爾)公司的EM070C粉塵在線監(jiān)測(cè)儀，采用非接觸式“電荷感應(yīng)”測(cè)量方式，如圖所示
電荷感應(yīng)：當(dāng)微粒流過(guò)插入到管道或煙道的探頭附近時(shí)，基于微粒內(nèi)部電子(即電荷)，小電信號(hào)在探頭中被感應(yīng)出來(lái)。數(shù)字信號(hào)處理器轉(zhuǎn)換此感應(yīng)信號(hào)，成為一個(gè)線性比例于微粒質(zhì)量含量的**輸出值。
其基于量子物理原理，即任何物質(zhì)(如：粉塵)內(nèi)部(微觀上)均帶有電荷(非常少，通常為皮安級(jí))當(dāng)粉塵通過(guò)傳感器探頭附近時(shí)，EM070C粉塵在線監(jiān)測(cè)儀的“電荷感應(yīng)”傳感器探頭，能根據(jù)通過(guò)其附近的(并不依賴粉塵和探頭的接觸)粉塵內(nèi)部電荷大小和粉塵的分布情況，在傳感器探頭巾感應(yīng)出電信號(hào)，此電信號(hào)和粉塵質(zhì)量含量存在直接的數(shù)學(xué)關(guān)系：iac 質(zhì)量含量。通過(guò)對(duì)此電信號(hào)進(jìn)一一步放大、運(yùn)算處理，從而**測(cè)量出粉塵含量(Illg／Ill )。因此電荷感應(yīng)技術(shù)測(cè)量結(jié)果不受探頭表面黏附、凝集、結(jié)露、水分、干燥、粉塵流速、尺寸、分布等變化影響，并且無(wú)需維護(hù)。
三、電荷感應(yīng)和摩擦電技術(shù)的比較
電荷感應(yīng)技術(shù)與傳統(tǒng)的摩擦靜電檢測(cè)技術(shù)相比，其*根本的不同點(diǎn)是：電荷感應(yīng)技術(shù)是通過(guò)探頭附近微粒內(nèi)部電子(電荷)，在探頭中感應(yīng)出相關(guān)電信號(hào)，是一種非接觸式測(cè)量方式，且信號(hào)和微粒質(zhì)量含量存在著直接對(duì)應(yīng)關(guān)系；摩擦靜電技術(shù)是通過(guò)微粒和探頭等的碰撞摩擦，在探頭內(nèi)產(chǎn)生相關(guān)電信號(hào)，是接觸式測(cè)量方式，且信號(hào)和微粒質(zhì)量含量無(wú)直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于摩擦靜電技術(shù)依賴接觸測(cè)量方式，無(wú)法在探頭表面增加保護(hù)層以使微粒／氣體和探頭傳感器芯之間隔離，導(dǎo)致測(cè)量值受微粒堆積、凝聚、結(jié)露、水分、干燥、微粒特性、微粒速度等眾多因素影響，無(wú)法完成準(zhǔn)確、可靠的測(cè)量，并且安裝調(diào)試、標(biāo)定、維護(hù)工作量大，故目前正逐漸被淘汰。而電荷感應(yīng)技術(shù)由于是非接觸式測(cè)量，完全避免了以上因素和其他因素影響，具有極大的先進(jìn)性，并直接輸出以DA(mg／m )為單位的測(cè)量值。電荷感應(yīng)技術(shù)具有更高的分辨率和精度、可測(cè)更低的含量，可使用在潮濕或干燥的環(huán)境下，不受微粒特性、速度影響，不受探頭上微粒堆積影響，不需現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定和維護(hù)。與摩擦電技術(shù)主要特點(diǎn)和下表所示。
表 電荷感應(yīng)和摩擦電技術(shù)主要特點(diǎn)對(duì)照
[table=631,maroon,,1][tr][td=3,1,631]
電荷感應(yīng)和探頭保護(hù)技術(shù)與摩擦靜電傳導(dǎo)技術(shù)主要特點(diǎn)對(duì)照
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
內(nèi)容
[/td][td=1,1,230]
電荷感應(yīng)和探頭保護(hù)
[/td][td=1,1,274]
摩擦靜電傳導(dǎo)
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
探頭
[/td][td=1,1,230]
隔離保護(hù)
[/td][td=1,1,274]
未隔離保護(hù)
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
測(cè)量方式
[/td][td=1,1,230]
非接觸（探頭金屬導(dǎo)電層不必和微粒直接接觸）
[/td][td=1,1,274]
接觸（探頭金屬導(dǎo)電層必須和微粒直接接觸）
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探頭電信號(hào)的產(chǎn)生
[/td][td=1,1,230]
通過(guò)非接觸感應(yīng)方式。根據(jù)微粒電荷和微粒的分布情況直接在探頭內(nèi)感應(yīng)出電信號(hào)。
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通過(guò)微粒和探頭金屬層的接觸撞擊，將電荷傳導(dǎo)到探頭內(nèi)產(chǎn)生電信號(hào)。
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
導(dǎo)電性微粒
[/td][td=1,1,230]
可以測(cè)量
[/td][td=1,1,274]
不可以測(cè)量
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
潮濕氣體粉塵
[/td][td=1,1,230]
可以測(cè)量
[/td][td=1,1,274]
不可以測(cè)量
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測(cè)量結(jié)果單位
[/td][td=1,1,230]
**連續(xù)測(cè)量質(zhì)量含量，測(cè)量結(jié)果以pA（mg/m3）為單位、 4—20 mA連續(xù)輸出信號(hào)。
[/td][td=1,1,274]
通常只能定性粗略測(cè)量，不能測(cè)量出質(zhì)量含量，無(wú)以mg/m3為單位的輸出信號(hào)，只輸出無(wú)測(cè)量單位的電壓/電流/百分比信號(hào)（除非在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行等速取樣法標(biāo)定）。
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
線性
[/td][td=1,1,230]
測(cè)量信號(hào)與質(zhì)量含量直接線性關(guān)系
[/td][td=1,1,274]
測(cè)量信號(hào)與質(zhì)量含量非直接線性關(guān)系
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
分辨率
[/td][td=1,1,230]
高
[/td][td=1,1,274]
低
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
低含量測(cè)量
[/td][td=1,1,230]
可以，可測(cè)低至0.1 mg/m3的含量。
[/td][td=1,1,274]
不可以
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
對(duì)脈沖噴吹布袋除塵系統(tǒng)
[/td][td=1,1,230]
可同時(shí)測(cè)量和解析出粉塵含量基數(shù)值（波谷值）、尖峰值（波峰值）。
[/td][td=1,1,274]
無(wú)法同時(shí)測(cè)量和解析出粉塵含量基數(shù)值（波谷值）、尖峰值（波峰值）。
[/td][/tr][tr][td=1,1,127]
低含量測(cè)量
[/td][td=1,1,230]
可以，可測(cè)低至0.1 mg/m3的含量。
[/td][td=1,1,274]
不可以
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