飞灰含碳量微波检测技术研究

发布时间：2017-07-29 08:34

  本文关键词：飞灰含碳量微波检测技术研究

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【摘要】：电力工业是我国经济社会发展的重要基础。目前,我国发电用的一次能源主要以煤炭为主。但是我国煤炭资源分布不均匀,运输成本比较高,而且煤炭是不可再生资源,在燃烧产生的烟气还会对环境产生影响。因此,减少煤炭的消耗对降低发电成本,减少环境污染有重要的意义。飞灰含碳量是燃煤锅炉的主要经济指标和技术指标之一,它标志着锅炉中的煤的燃烧程度。因此,检测锅炉烟气中的飞灰含碳量可以很好地了解锅炉燃烧情况。过去,电厂一般采用灼烧法检测飞灰含碳量,但是由于检测所需要的时间比较长,检测的结果比锅炉实际的情况要滞后几个小时,因此,无法实时指导锅炉燃烧的调整。近年来,随着微波检测技术的不断发展,各种微波天线和微波器件得到了广泛的应用,微波检测技术也得到了广泛的应用。本文介绍了微波与电介质之间相互作用的理论基础、研究方法和发展情况。通过研究微波在电介质中的传播规律,发现了飞灰含碳量不同会引起飞灰介电常数的变化,而微波穿过飞灰后衰减和相移与介电常数有关系。因此,微波的幅度衰减和相移都和飞灰的含碳量有着确定的对应关系。在此基础上,建立了飞灰含碳量关于微波衰减和相移的数学模型。本文分析了飞灰含碳量微波检测技术的原理和特点,并设计了飞灰含碳量微波检测系统。整个系统主要由飞灰取样系统和微波测量系统组成。飞灰取样系统主要由灰路系统和气路系统组成,其主要作用是将飞灰样品从烟气中分离出来,然后送入微波导向管中进行检测;微波测量系统主要由微波发射单元和幅相检测单元测组成,其主要作用对穿过飞灰样品后的微波衰减和相移进行检测。最后对整个系统进行了现场应用试验,实验结果表明系统检测准确性较高。
【关键词】：飞灰含碳量 微波衰减 微波相移 介电常数
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X831;X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 论文的主要工作13
• 1.4 本章小结13-14
• 第2章 微波检测理论及技术14-24
• 2.1 微波基本理论14-20
• 2.1.1 微波的性质及特点14-16
• 2.1.2 电介质的极化16-17
• 2.1.3 介电常数17-20
• 2.2 微波检测技术的基本原理和方法20-23
• 2.2.1 自由空间微波检测法20-21
• 2.2.2 微波谐振腔法21-22
• 2.2.3 传输线微波衰减相移检测法22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 飞灰含碳量微波检测数学模型24-31
• 3.1 飞灰含碳量微波检测理论计算模型24-26
• 3.2 飞灰含碳量微波检测实际计算模型26-29
• 3.3 飞灰含碳量微波检测实际计算模型验证29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第4章 飞灰含碳量微波检测系统设计31-48
• 4.1 飞灰含碳量微波检测系统整体设计31
• 4.2 微波测量子系统31-39
• 4.2.1 微波信号频率的选择33-34
• 4.2.2 微波信号发射单元34-37
• 4.2.3 幅度和相位检测单元37-39
• 4.2.4 实验测试39
• 4.3 飞灰取样子系统39-47
• 4.3.1 飞灰取样子系统系统设计39-41
• 4.3.2 灰路系统的功能41-43
• 4.3.3 气路系统的功能43-45
• 4.3.4 飞灰取样子系统的关键部件45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 飞灰含碳量微波检测系统现场试验分析48-53
• 5.1 系统的安装48-49
• 5.1.1 取样点的确定和取样探针的安装48-49
• 5.1.2 检测主机的安装49
• 5.2 系统试验及试验结果分析49-52
• 5.2.1 试验前的准备49-51
• 5.2.2 飞灰含碳量的检测及检测结果分析51-52
• 5.3 本章小结52-53
• 第6章 结论与展望53-55
• 6.1 结论53
• 6.2 后续工作的展望53-55
• 参考文献55-58
• 致谢58

【参考文献】

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本文编号：588299