超聲波流量計對氣體測量的應(yīng)用

采用GFM 700超聲波流量計對燃燒設(shè)備的燃?xì)膺M(jìn)行優(yōu)化控制(見圖5.26)。對氧氣/一氧化碳比例的控制和減少氧化氮和一氧化碳的形成，能降低燃燒設(shè)備的能量損耗。由其他設(shè)備排出的熱廢氣可作為鍋爐的能源。熱廢氣的成分與形成廢氣的過程有關(guān)，而且廢氣的成分會快速變化。借助于安裝在空氣管道和熱廢氣管道上的流量計對鍋爐的燃燒品質(zhì)進(jìn)行控制。在廢氣管道中，使用的λ傳感器探頭測量空氣和廢氣的混合比例。因為在廢氣成分變化時系統(tǒng)響應(yīng)很慢而且精度達(dá)不到要求，所以用戶對現(xiàn)有的系統(tǒng)配置不滿意。由于精度差，λ值(氧氣和一氧化碳的比例)的動態(tài)范圍又太大(1:20)，在鍋爐內(nèi)氧化氮的溶度相對過高以及由于空氣比例過大造成能量利用率降低。

在這廢氣管道中采用超聲波氣體傳感器。GFM 700傳感器不僅能測量氣體流量，而且與流量計算機(jī)相連還能計算出氣體分子的相對質(zhì)量。要求優(yōu)化氣體混合的空氣進(jìn)氣量與所計算的氣體分子相對質(zhì)量有關(guān)。在安裝新系統(tǒng)前，要拆除廢氣管道上的λ傳感器探頭。出于安全和可靠因素的考慮，用戶必須采用冗余型的系統(tǒng)，即采用兩套GFM 700同時進(jìn)行在線側(cè)量。

新系統(tǒng)能達(dá)到的結(jié)果如下:

·氧氣和一氧化碳的比例由原來的1:20改善為1:10；

·對快速變化的成分，系統(tǒng)能較快地響應(yīng)(1s之內(nèi));

·氧化氮和一氧化碳濃度很低;

·能量損耗降低10%。