煙道式微波測(cè)碳儀及雙參量六端口系統(tǒng)研究.pdf

1、飛灰含碳量是反映發(fā)電廠鍋爐燃燒效率的重要參數(shù)，是電廠鍋爐運(yùn)行的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)之一。飛灰含碳量過(guò)高，將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。隨著電力體制的改革和燃燒技術(shù)的發(fā)展，電力生產(chǎn)企業(yè)更多地關(guān)注電廠鍋爐的燃燒效率。合理地控制飛灰含碳量，不僅能夠降低生產(chǎn)成本，提高燃煤的有效利用率，而且還能降低環(huán)境污染，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義。 為了提高傳統(tǒng)煙道式微波測(cè)碳儀的測(cè)量精度和系統(tǒng)的實(shí)時(shí)特性，降低飛灰密度變化對(duì)含碳量所產(chǎn)生

2、的影響，本研究嘗試將雙參量傳輸系統(tǒng)的測(cè)試原理運(yùn)用到微波測(cè)碳儀的設(shè)計(jì)中，同時(shí)測(cè)量微波信號(hào)穿過(guò)煙道后的功率衰減和相位變化，并首次將六端口技術(shù)運(yùn)用在微波測(cè)碳儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，開發(fā)研制出了雙參量六端口測(cè)試系統(tǒng)。本論文主要完成的工作包括： (一)分析了微波飛灰測(cè)碳儀的工作原理和發(fā)展趨勢(shì)，并根據(jù)項(xiàng)目需求，對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，即利用高精度的工業(yè)數(shù)據(jù)采集卡取代傳統(tǒng)的單片機(jī)電路，研制開發(fā)出新一代煙道在線式微波測(cè)碳儀；在實(shí)驗(yàn)室完成了相關(guān)軟硬

3、件的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的搭建，并開展了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作；最后根據(jù)合作方的要求，將本系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際電廠實(shí)驗(yàn)，取得了良好的效果。 (二)對(duì)六端口網(wǎng)絡(luò)和雙參量測(cè)試系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，包括六端口電路的結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計(jì)、雙參量測(cè)試系統(tǒng)的基本原理、雙參量理想系統(tǒng)模型和實(shí)際系統(tǒng)模型的建立及數(shù)學(xué)推導(dǎo)、六端口系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法等；再根據(jù)系統(tǒng)的需求，確定了整體設(shè)計(jì)方案；最后運(yùn)用電磁場(chǎng)仿真軟件ADS和HFSS分別進(jìn)行了六端口電路和雙參量系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)