CN100575919C - 锅炉飞灰含碳量在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉飞灰含碳量在线检测装置，它包括取样器、安装板、第一真空发生器、旋风分离器、收灰管、机械手、大功率微波源、称重传感器、第二真空发生器、排灰管、主机和测量箱；取样器、第一真空发生器以及第二真空发生器固定在安装板上；旋风分离器分别与取样器、第一真空发生器以及收灰管连接；第二真空发生器与排灰管连接；收灰管与排灰管的另一出口安装在测量箱内；测量箱内还设有机械手、大功率微波源、称重传感器和主机；机械手、大功率微波源和称重传感器由主机控制。本发明具有测量精度高、测量精度不受煤种变化的影响及取样代表性高等优点，能真正为燃煤锅炉的优化燃烧调整提供实时、准确的依据和指导。

Description

锅炉飞灰含碳量在线检测装置

技术领域

本发明涉及一种锅炉飞灰含碳量检测装置，特别是一种锅炉飞灰含碳量在线检测装置。

背景技术

燃煤电站锅炉烟道飞灰含碳量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标，实时在线检测飞灰含碳量将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制水平；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电成本，提高机组运行的经济性。国内电厂目前投用的锅炉烟道飞灰含碳量在线检测装置基本上都是采用低功率微波信号源，利用碳对微波能量吸收的特性并根据微波能量的衰减量来测量飞灰中的含碳量的，但是利用微波能量的衰减量对飞灰含碳量的测量精度受煤种变化的影响比较大，一旦锅炉燃烧的煤种发生变化后，含碳量的测量精度就没法得到保证，甚至含碳量的测量值与实际含碳量的变化趋势都不一致。而目前国内电厂用煤的现状又恰恰是煤种的变化比较大，这也是大多数使用过在线飞灰含碳量测量产品的用户没有真正将在线飞灰测碳装置测量的信号作为锅炉运行的调整依据的原因。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的缺点，以提高取样的代表性提供一种基于可开合式的叉形多点取样技术和大功率微波源加热灼烧技术的燃煤电站锅炉烟道飞灰含碳量在线检测装置。

技术方案：本发明提供了一种锅炉飞灰含碳量在线检测装置，它包括：取样器、安装板、第一真空发生器、旋风分离器、收灰管、机械手、灰样加热灼烧器、称重传感器、第二真空发生器、排灰管、主机和测量箱；取样器、第一真空发生器以及第二真空发生器固定在安装板上；旋风分离器分别与取样器、第一真空发生器以及收灰管连接；第二真空发生器与排灰管连接；收灰管与排灰管的另一出口安装在测量箱内；测量箱内还设有机械手、灰样加热灼烧器、称重传感器和主机；机械手、灰样加热灼烧器和称重传感器由主机控制。

为了使锅炉飞灰碳含量检测数据更加稳定，具有代表性，取样器设计为开合式叉形多点取样器，它包括一根固定取样管和两根活动取样管，从而构成叉形多点取样器；固定取样管和活动取样管之间通过连杆连接，并由气缸通过连杆控制活动取样管的开合。为了提高取样代表性，在固定取样管上设有三个取样嘴，同时在两根活动取样管上也各设有一个取样嘴。

为防止叉形多点取样器的活动取样管张开角度过大，在固定取样管与活动取样管连接处设有限位板，从而保证两根活动取样管张开角度处于一定的范围之内。

为了使机械手位置固定，将机械手与安装在测量箱上的机械手固定座连接。同时为了便于盛放锅炉飞灰，在机械手上设有集灰杯。由此，机械手一端固定在机械手固定座上，另一端根据主机的控制将集灰杯送到需要的位置。

为了保证加热灼烧效果好、速度快且没有杂质产生，灰样加热灼烧器为大功率微波源。

为了便于结果的实时观测，主机上设有能够被使用者观测检测结果的显示屏。

为了使测量精度不受煤种变化的影响，采用灼烧失重法。即，对收集的灰样进行秤重，然后加热灼烧，将灰中含碳量烧尽后再秤重，利用灰样中残碳烧尽后的重量损失来测量飞灰的含碳量。

有益效果：本发明具有测量精度高、测量精度不受煤种变化的影响及取样代表性高等优点，能真正为燃煤锅炉的优化燃烧调整提供实时、准确的依据和指导。

附图说明

图1是锅炉飞灰含碳量在线检测装置的结构图。

图2是锅炉飞灰含碳量在线检测装置的取样器结构俯视图。

图3是锅炉飞灰含碳量在线检测装置的取样器结构仰视图。

具体实施方式

如图1所示，锅炉飞灰含碳量在线检测装置包括开合式叉形多点取样器1、安装板2、第一真空发生器3、旋风分离器4、收灰管5、机械手6、大功率微波源7、称重传感器8、第二真空发生器9、排灰管10、主机11和测量箱12。开合式叉形多点取样器1、第一真空发生器3以及第二真空发生器9固定在安装板2上；旋风分离器4分别与开合式叉形多点取样器1、第一真空发生器3以及收灰管5连接；第二真空发生器9与排灰管10连接。收灰管5与排灰管10的另一出口安装在测量箱12内；测量箱12内还设有机械手6、大功率微波源7、称重传感器8和带有显示屏的主机11。机械手6、大功率微波源7和称重传感器8由主机11控制。机械手6与安装在测量箱12上的机械手固定座20连接，机械手6上还设有集灰杯19。

如图2和图3所示，开合式叉形多点取样器，它包括固定取样管13和活动取样管14；固定取样管13和活动取样管14之间通过连杆15连接，并由气缸16通过连杆15控制活动才的开合。同时在固定取样管13上设有三个取样嘴17，在两根活动取样管14上也各设有一个取样嘴17。而且当两根活动取样管14完全张开时，两根活动取样管14上的取样嘴17与固定取样管13上两侧取样嘴17处于以固定取样管13中心位置的取样嘴17为圆心的圆周上。这样的设计，能够使灰样的数据采集分布更加均匀，且灰样具备代表性。

锅炉飞灰含碳量在线检测装置的工作步骤如下：首先由主机11机械手6将集灰杯19送至排灰管10的出口处，开启第二真空发生器9将集灰杯19中的灰样排干净；由机械手6将排干净的集灰杯19送至称重传感器8上，获得空的集灰杯19的重量；将开合式叉形多点取样器1伸入烟道内，并通过固定板2固定在烟道壁上，开启第一真空发生器3，通过固定取样管13和活动取样管14上的取样嘴17，将灰样吸收到旋风分离器4内，由旋风分离器4将灰样初步分离，由机械手6将集灰杯19送至旋风分离器4下的收灰管5下收取灰样；由机械手6将收取了灰样的集灰杯19送至称重传感器8上，获得装有灰样的集灰杯19重量。由机械手6将收取了灰样的集灰杯19送至大功率微波源7内，对灰样进行加热灼烧；当达到规定时间后，由主机11控制机械手6将集灰杯19送至称重传感器8上，获得灰样经加热灼烧后的集灰杯19重量。机械手6所有的动作由控制主机11进行控制。控制主机11对获得的所有重量数据进行处理并计算出灰样的含碳量值。含碳量值在控制主机11的显示屏上显示，同时将4-20mA的含碳量信号进行远程输出。

本发明的工作原理如下：利用大功率微波源对飞灰灰样进行加热，当灰样温度达到800度以上时，灰样中残留的碳将被烧尽，从而使灰样出现重量损失，主机根据重量的损失量计算出灰样的含碳量。

Claims (8)

1、一种锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，它包括取样器(1)、安装板(2)、第一真空发生器(3)、旋风分离器(4)、收灰管(5)、机械手(6)、灰样加热灼烧器(7)、称重传感器(8)、第二真空发生器(9)、排灰管(10)、主机(11)和测量箱(12)；取样器(1)、第一真空发生器(3)以及第二真空发生器(9)固定在安装板(2)上；旋风分离器(4)分别与取样器(1)、第一真空发生器(3)以及收灰管(5)连接；第二真空发生器(9)与排灰管(10)连接；收灰管(5)与排灰管(10)的另一出口安装在测量箱(12)内；测量箱(12)内还设有机械手(6)、灰样加热灼烧器(7)、称重传感器(8)和主机(11)；机械手(6)、灰样加热灼烧器(7)和称重传感器(8)由主机(11)控制。

2、根据权利要求1所述的锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，取样器(1)是开合式叉形多点取样器，它包括固定取样管(13)和活动取样管(14)；固定取样管(13)和活动取样管(14)之间通过连杆(15)连接，并由气缸(16)通过连杆(15)控制活动取样管(14)的开合。

3、根据权利要求2所述的锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，固定取样管(13)和活动取样管(14)设有取样嘴(17)。

4、根据权利要求2所述的锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，固定取样管(13)与活动取样管(14)连接处设有限位板(18)。

5、根据权利要求1或2所述的锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，机械手(6)上设有集灰杯(19)。

6、根据权利要求1或2所述的锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，机械手(6)与安装在测量箱(12)上的机械手固定座(20)连接。

7、根据权利要求1或2所述的锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，灰样加热灼烧器(7)为大功率微波源。

8、根据权利要求1或2所述的锅炉飞灰含碳量在线检测装置，其特征在于，主机(11)设有显示屏。

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