随着电力工业的迅速发展,对电厂锅炉运行的安全性和经济性也随之提出了更高的要求,但现有的监测手段已经远远不能满足这种新的发展要求.为了实现电厂锅炉的安全经济运行,提高锅炉燃烧效率,本课题针对电厂220t/h中间仓储式煤粉锅炉,开发出一套电站锅炉燃烧在线监测及诊断系统.整个系统基于现场总线技术,采用热平衡法煤粉浓度测量原理,结合自主开发的在线监测软件包,实现锅炉一、二、三次风速、风温和煤粉浓度、煤粉温度的在线监测以及数据分析和处理,诊断故障并具有报警功能.本文在总结传统风速测量元件优缺点的基础上,针对电站锅炉含粉气流提出了新的测速元件设计思路,并完成了测速元件的结构设计;建立了风洞试验台,并在该试验台上完成了测速元件的选型和定型试验,最终开发出一种新的KBX-3型靠背式测速元件.该测速元件能够适应含粉尘气流,可应用于圆形管道、方形管道以及方弯管,并在各种弯头和阀门的模拟情况下,能够保持速度系数的稳定性,准确反映流场风速的实际变化.实验数据表明,KBX-3型靠背式测速元件完全能够满足工业应用的需要.电站锅炉燃烧在线监测及诊断系统主要包括硬件和软件两大部分.硬件部分包括数据采集设备、数据转换和传输设备、终端数据处理显示设备,主要完成现场测量信号的采集和传输;软件部分,即在线监测软件包,由实时监测和网络远程监测两大功能模块组成.该软件包是基于网络应用程序开发语言JAVA,结合数据库技术编写的,整个软件包按照模块化原则设计,由许多功能不同的模块和子模块组成,主要包括实时监测、历史数据查询、趋势曲线分析、报表打印、报警以及网络远程监测六大功能模块.电站锅炉燃烧在线监测及诊断系统能够帮助运行人员监测锅炉运行工况,准确调整锅炉燃烧配风,实现锅炉配风均匀、燃烧稳定并防止堵管;提高锅炉燃烧效率,使锅炉运行更加安全、经济、稳定.