锅炉一次风速的监测方法是利用一次风流动受到阻力时，其动力能转变为压力能 ，此时测量管道内某一点的动压力，便可以间接地知道该点的流速。由于一次风温度与煤粉间的温差较大，在测量一次风速的过程中，利用其混合后的热量平衡关系可以求出一次风中煤粉的浓度，它间接地反映了锅炉一次风管给粉量的大小及均匀程度。锅炉一次风测点布置如图1所示。
                        

2 锅炉一次风粉浓度监测仪表
2.1 锅炉一次风粉浓度监测仪表的组成结构
　　锅炉一次风粉浓度监测仪表的组成结构如图2所示。测速、测温元件及变送器安装于现场，显示仪表安装在控制室。现场的一次风动压差、一次风风温、煤粉温度和一次风粉混合物温度值由变送器转换为标准的4～20 mA信号并传送到控制室显示仪表上。
                     
2.2 锅炉一次风粉浓度监测仪表的硬件结构
　　锅炉一次风粉浓度监测仪表的硬件结构如图3所示，它由4大功能块组成：信号处理及A／D转换功能块、数据处理功能块、键盘输入和显示报警功能块、通信功能块。
                         
2.3 锅炉一次风粉浓度监测仪表存在的问题
　　中小型锅炉热控仪表的改造也常需要用到锅炉一次风粉浓度监测仪表。在实际应用中，发现其存在如下不足之处：
　　a）由于电缆和温度测量补偿导线用量较大，设备改造投资总额较大；
　　b）由于接线点较多，故障概率较大，造成日常维护工作量增大；
　　c）现场检测元器件故障和显示仪表本身故障难以区别，造成维护困难。
3 锅炉一次风粉浓度监测仪表的改进
3.1 改进后的组成结构
　　针对锅炉一次风粉浓度监测仪表的具体情况和实际使用范围，改造该仪表的组成结构，将其检测功能和显示功能分开，互为独立，其组成结构如图4所示。
                        
    从图4中可知，改进后的一次风粉浓度监测仪表的组成结构是在现场端加装数据采集板和LED显示板。现场以锅炉每层4个燃烧器为一组，一套一次风粉浓度监测仪表只对该层4个燃烧器的一次风粉浓度进行监控。前端数据采集板将该层4个一次风管的差压和温度模拟量信号进行放大、滤波处理，再将其转换为数字量信号。这些信号由中央处理器变为中间量信号t_f，t_m，t_h，Δ_ρ并将这些信号的十进制值送到LED显示板上，以便观察。同时LED显示板还可以监视现场采集板的工作状态。中间量信号t_f，t_m，t_h，Δ_ρ通过RS485串口将中间量信号数据上送到控制室的显示仪表中。控制室中的显示仪表将RS485串口送来的中间量数据与由面板键盘送入的各种标定系数进行综合处理，然后显示在前面板上。
3.2 改进后的硬件结构
　　改进后的一次风粉浓度监测仪表硬件结构如图5所示，它在功能上将现场数据采集部分分离出去，由现场数据采集控制箱完成。现场数据采集控制箱内的控制电路由单片微机及外围接口电路组成。其A／D转换电路由前端放大电路和V／F转换芯片组成 ，它成本低、运行可靠，占用单片机资源少。LED显示电路轮流显示各中间量信号t_f，t_m，t_h，Δ_ρ的十进制数值，这既可以观察各输入通道信号的转换状态，又可以监视RS485串口的通信情况。在校验仪表时，LED显示板也是很好的帮手，可以校对显示仪表的正确性。
       
　　从图5可知，一次风粉浓度监测仪表的现场采集控制箱和控制室显示仪表两部分的功能是各自独立的，两部分之间的通信为单向工作方式。正是由于该仪表两部分的功能独立，所以两部分的电路都相对简单，电路实现容易，可靠性高。
　　为提高仪表的可靠性，在通信电路设计时应将其电源与仪表内部电源相分离。由于通信部分电源功率很小，可以考虑采用变换器件，这既可减少电源数量，又可节省成本和减少电源体积。
　　在软件结构中，通信部分的软件尤为重要，它应具有数据传送和仪表状态监控的双重功能。一次风粉浓度监测仪表的现场数据采集箱中各路模拟量信号放大电路的工作情况、V／F器件工作情况、数据处理情况及数据通信情况都由CPU处理成相应的状态编码和数据编码，由RS485通信口上送到显示仪表。显示仪表在线监测处理这些信息，可以及时处理一次风粉浓度监测系统的参数和仪表本身出现的故障。
4 结束语
　　锅炉一次风粉浓度监测仪表对监控锅炉燃烧情况，保证锅炉安全、经济运行十分重要。通过对该仪表进行改造，将现场数据采集和显示功能分离，采用通信方式进行数据和状态传送。通过改造，锅炉一次风粉浓度监测仪表的可靠性大大提高，数据处理能力也进一步增强，同时节约了电缆用量，降低成本，方便了施工和日常维护。