一種燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，包括取樣裝置、旋風分離及儲存裝置、煙氣流量測量系統和加熱裝置；本發明專利技術還提供了一種燃煤鍋爐固定式飛灰取樣方法，包括回氣管路預熱、取樣、取樣系統管路吹掃的步驟。本發明專利技術簡化了操作，同時又保持了飛灰取樣代表性好的特點，并實現不同鍋爐負荷下的等速取樣；本發明專利技術還極大降低了取樣管路積灰的可能性，取樣系統煙氣壓差大，同時取樣管路管道阻力小，因而取樣系統調節性能好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及飛灰取樣領域，尤其涉及。
技術介紹
飛灰是煤粉在鍋爐爐膛中燃燒后形成的細小顆粒，其隨煙氣進入尾部煙道。絕大部分飛灰被除塵器分離，只有很小一部分排入大氣。飛灰中未燃盡碳的質量占飛灰質量的百分比叫做飛灰含碳量。飛灰含碳量是反映鍋爐燃燒效果的主要指標，對飛灰的綜合利用也有較大影響，因此需要將飛灰含碳量指標控制在一定范圍內。在鍋爐的日常運行中，需要定期采集飛灰樣測定飛灰含碳量，以便監督鍋爐燃燒工況，改進運行操作方式，提高鍋爐效率。在進行鍋爐的熱效率試驗、燃燒調整試驗和性能考核試驗時也需要進行飛灰取樣，為鍋爐性能計算提供飛灰含碳量的準確數據。因此獲得真實可靠的飛灰樣可以使鍋爐的燃燒調整有根有據，避免盲目調整，有利于提高鍋爐燃燒效率、降低發電成本，提高機組運行的經·濟性。為了進行飛灰取樣，一般在鍋爐尾部煙道的適宜部位安裝專用的取樣裝置，將飛灰從煙氣中分離出來作為飛灰樣。現在火力發電廠常用的飛灰取樣裝置有撞擊式飛灰取樣器、自吸式飛灰取樣器和便攜式煙塵采樣儀。撞擊式飛灰取樣器目前撞擊式飛灰取樣器在大多數火力發電廠得到了廣泛應用。其原理是將一內徑50mm左右的直管插入鍋爐尾部水平煙道的中心，端部打上坡口，當煙氣流過時，煙氣中的飛灰會進入坡口，撞擊到管道內壁下落到直管下部的取樣罐內。其優點是結構簡單，但由于沒有實現等速取樣和全截面取樣，造成撞擊捕捉到的飛灰顆粒偏粗，故測得的飛灰含碳量一般偏高。在使用此種飛灰取樣器時，應先用等速取樣裝置進行比較標定，得到其修正系數。自吸式飛灰取樣器自吸式飛灰取樣器的取樣槍采用靜壓平衡式等速取樣原理，抽吸力基于引射原理，利用大氣與煙道內的壓差，使煙氣能夠在取樣裝置內形成流動，減少了外加的動力裝置，運行可靠性大大增強。但在實際使用時，由于沒有差壓測量，無法對抽氣量進行測量，并沒有真正實現等速取樣，另外其取樣頭是固定的，沒有實現全截面取樣。由于以上原因，自吸式飛灰取樣器取樣的代表性和準確性較差。便攜式煙塵采樣儀便攜式煙塵采樣儀采用預測流速法等速取樣原理，即首先測量煙氣流速，然后調節抽氣量，使抽氣速度等于煙氣流速從而實現等速取樣，由于實現了自動控制和全截面取樣，使取樣的代表性和準確性大大提高，可以對其他固定式飛灰取樣裝置進行標定，多用于準確度要求較高試驗，如電除塵器性能試驗或鍋爐的性能考核試驗。但其結構復雜、價格昂貴，在惡劣天氣條件下容易出現各種故障，并不適合電廠現場應用。
技術實現思路
通過長期的飛灰取樣實踐和對不同飛灰取樣裝置的對比分析，認為進行飛灰取樣應解決三個基本問題能否實現全截面取樣、能否實現等速取樣、是否具有防堵功能。飛灰的全截面取樣受煙道布置等的影響，飛灰取樣位置處的實際煙氣流速分布、飛灰粒度和濃度分布并不均勻，因此需要進行全截面取樣，以提高飛灰取樣的代表性。對于大型燃煤鍋爐，煙道橫截面積很大，對于日常監督，不可能采用全截面取樣。雖然在日常監督中，不能采用全截面取樣，但應采取有效措施，盡量提高取樣的代表性。飛灰的等速取樣不同粒徑的飛灰顆粒含有的可燃物含量不同，一般來講，粒徑越粗，可燃物含量也越大。如果取樣嘴的吸入速度與煙氣流速差別過大，抽取的飛灰粒度分布與實際飛灰就會有較大的偏差，從而引起飛灰可燃物的測量誤差。飛灰取樣裝置的防堵功能煙氣在取樣系統內遇到低于其露點溫度的冷表面時，所含的硫酸和水蒸汽會凝結在上面，飛灰經過時會發生飛灰粘附現象，時間長了會造成取樣系統堵塞。一般煙氣的露點溫度在100 150°C范圍內，為防止煙氣結露，應采取有效措施，使煙氣經過管路的所有壁溫都處在煙氣露點溫度以上。本專利技術的目的就是要提供一種適合于火力發電廠現場應用的能夠實現全截面取樣和等速取樣的并且具有防堵功能的新型固定式飛灰取樣裝置及方法。 為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案。一種燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，包括取樣裝置、旋風分離及儲存裝置、煙氣流量測量系統和加熱裝置；所述取樣裝置包括取樣槍，取樣槍的槍頭放置于空氣預熱器入口煙道內，槍尾連接旋風分離裝置；所述旋風分離及儲存裝置包括旋風分離裝置和飛灰儲存罐，旋風分離裝置一端連接飛灰儲存罐，另一端連接煙氣流量測量系統；所述煙氣流量測量系統包括測風裝置，測風裝置一端連接旋風分離裝置，另一端通過回氣管路通入電除塵器入口煙道；所述加熱裝置包括保溫箱，旋風分離裝置和煙氣流量測量系統在保溫箱內。作為本專利技術的進一步改進，所述取樣槍采用靜壓平衡雙頭取樣槍，取樣槍設有兩個取樣口，兩個取樣口的吸氣速度設計成完全一致。取樣槍取樣口內部設有吸氣靜壓測孔，槍頭外部設有煙氣靜壓測孔，可通過調節靜壓平衡實現兩個取樣口同時與煙氣流速相同，從而實現等速取樣。所述取樣裝置可以包括取樣槍和旋轉裝置，旋轉裝置包括旋轉底座、轉動軸和轉動手柄。所述旋轉底座固定在空氣預熱器入口煙道外壁上，取樣槍和轉動軸安裝在旋轉底座上，轉動軸連接轉動手柄，轉動手柄的作用是調節取樣槍水平旋轉的角度，實現空氣預熱器入口煙道截面不同位置處的飛灰取樣。所述旋轉底座上還可以設有刻度盤，以指示取樣槍水平旋轉角度。所述旋風分離及儲存裝置的主要作用是利用離心力將取樣槍所抽取的含灰煙氣進行氣固分離，分離下來的飛灰落入飛灰儲存罐儲存，使分離后的煙氣進入回氣管路。所述煙氣流量測量系統的作用是測量流經飛灰取樣系統的煙氣流量，從而可以準確確定取樣槍取樣口的抽氣速度。作為本專利技術的進一步改進，煙氣流量測量系統包括測風裝置、兩個差壓表隔離閥門和差壓表，測風裝置和差壓表之間分別通過兩個差壓表隔離閥門連接。測風裝置的作用是測量流經的煙氣流量，輸出差壓信號，通過兩個差壓表隔離閥門，輸入至差壓表；差壓表隔離閥門的作用是在飛灰取樣系統停止取樣并用空氣反吹時全關，避免差壓表超量程損壞，而在正常取樣時保持全開。差壓表的作用是顯示測風裝置產生的差壓大小，用來計算煙氣流量的大小。所述加熱保溫裝置的作用是保證旋風分離裝置和煙氣流量測量系統保持一定的溫度，避免取樣管路煙氣中的水蒸氣凝結。作為本專利技術的進一步改進，加熱保溫裝置包括保溫箱和保溫箱所包圍的空氣預熱器入口煙道外壁，所述空氣預熱器入口煙道外壁是裸露的，通過輻射方式對旋風分離裝置和煙氣流量測量系統進行加熱。所述保溫箱與空氣預熱器入口煙道外壁之間有一個可移動的隔板，中間隔板內表面和保溫箱內部表面敷設保溫材料，可以盡量減少箱體內熱量的散失，中間隔板外表面可以布置相關儀表和閥門。所述燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置還包括預熱和反吹系統，其主要作用是利用熱一次風對飛灰取樣管路進行預熱，利用壓縮空氣對飛灰取樣管路進行吹掃。預熱和反吹系統包括吹掃管路，吹掃管路一端連接測風裝置，另一端連接回氣管路，吹掃管路上依次設置旋風分離裝置隔離閥、熱一次風開關閥、回氣管路開關閥和壓縮空·氣開關閥。進行管路預熱時，回氣管路開關閥關閉，打開熱一次風開關閥和旋風分離裝置隔離閥，可對旋風分離裝置和取樣槍進行預熱；旋風分離裝置隔離閥關閉，打開熱一次風開關閥和回氣管路開關閥，可對回氣管路進行預熱；回氣管路開關閥關閉，打開壓縮空氣開關閥和旋風分離裝置隔離閥，可對旋風分離裝置和取樣槍進行吹掃；旋風分離裝置隔離閥關閉，打開壓縮空氣開關閥和回氣管路開關閥，可對回氣管路進行吹掃。所述測風裝置為文丘里測風裝置。本專利技術還提供了一種燃煤鍋爐固定式飛灰取本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，包括取樣裝置、旋風分離及儲存裝置、煙氣流量測量系統和加熱裝置；所述取樣裝置包括取樣槍，取樣槍的槍頭放置于空氣預熱器入口煙道內，槍尾連接旋風分離裝置；所述旋風分離及儲存裝置包括旋風分離裝置和飛灰儲存罐，旋風分離裝置一端連接飛灰儲存罐，另一端連接煙氣流量測量系統；所述煙氣流量測量系統包括測風裝置，測風裝置一端連接旋風分離裝置，另一端通過回氣管路通入電除塵器入口煙道；所述加熱裝置包括保溫箱，旋風分離裝置和煙氣流量測量系統在保溫箱內。

【技術特征摘要】
1.一種燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，包括取樣裝置、旋風分離及儲存裝置、煙氣流量測量系統和加熱裝置；所述取樣裝置包括取樣槍，取樣槍的槍頭放置于空氣預熱器入口煙道內，槍尾連接旋風分離裝置；所述旋風分離及儲存裝置包括旋風分離裝置和飛灰儲存罐，旋風分離裝置一端連接飛灰儲存罐，另一端連接煙氣流量測量系統；所述煙氣流量測量系統包括測風裝置，測風裝置一端連接旋風分離裝置，另一端通過回氣管路通入電除塵器入口煙道；所述加熱裝置包括保溫箱，旋風分離裝置和煙氣流量測量系統在保溫箱內。2.如權利要求I所述的燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，所述取樣槍設有兩個取樣口，兩個取樣口的吸氣速度一致，取樣口內部設有吸氣靜壓測孔，槍頭外部設有煙氣靜壓測孔。3.如權利要求I所述的燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，所述取樣裝置還包括旋轉裝置，旋轉裝置包括旋轉底座、轉動軸和轉動手柄，所述旋轉底座固定在空氣預熱器入口煙道外壁上，取樣槍和轉動軸安裝在旋轉底座上，轉動軸連接轉動手柄。4.如權利要求3所述的燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，所述旋轉底座上還設有刻度盤。5.如權利要求I所述的燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，所述煙氣流量測量系統包括測風裝置、兩個差壓表隔離閥門和差壓表，測風裝置和差壓表之間分別通過兩個差壓表隔離閥門連接。6.如權利要求I所述的燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，加熱保溫裝置包括保溫箱和保溫箱所包圍的空氣預熱器入口煙道外壁。7.如權利要求I所述的燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，所述保溫箱與空氣預熱器入口煙道外壁之間有一個可移動的隔板，中間隔板內表面和保溫箱內部表面敷設保溫材料，中間隔板外表面布置儀表和閥門。8.如權利要求I所述的燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置，其特征是，所述燃煤鍋爐固定式飛灰取樣裝置還包括預熱和反吹系統，預...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯凡軍，
申請(專利權)人：山東電力集團公司電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：