CN102042611A - 锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，使灰渣不能在管壁停留，确保了光路的通畅，保证了正常感光。其技术方案为：设备包括：工作喷嘴，其上设置多个开孔；混合室，工作喷嘴设置在混合室内，混合室形成在冷却套管和窥视管中间，吹扫气流和冷却风气流在其中混合；可调进气室，与混合室连通，由前法兰和后法兰拉开而形成，利用大气压力与炉膛负压的压力差形成该吹扫气流。

Description

锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备

技术领域

本发明涉及一种冷却工作部件以及吹扫灰尘残渣的设备，尤其涉及一种针对锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却其工作部件以及吹扫其灰尘残渣的设备。

背景技术

电站锅炉为了安全运行，普遍采用了3种火焰监测方法：1.采用感光方式的灭火保护系统FSSS(Furnace Safety System和Burner Control System的简称)或FSS(Furnace Safety System的简称)；2.从炉膛上部摄像机观察整体火焰的简称FTV的工业电视系统；3.高温炉膛火焰视频监视方法，采用耐高温玻璃光学镜头并通过冷却风装置传送出燃烧器火焰的图像。

采用三种不同类型的装置中的一种或二种连续监视锅炉燃烧器、炉膛的火焰状态及燃料系统运行状态，并经过逻辑判断、合理地发出动作指令，同时与有关主辅机信号合理地联锁，以保证整个机组的安全、经济运行，并有效地预防锅炉爆管事故的发生。

这三种方法都牵涉到光路传像的问题。燃煤锅炉的煤粉在炉膛内燃烧，大部分粒径小于0.1毫米的煤粉经燃烧器喷入炉膛作悬浮状燃烧，风和煤粉在炉膛内形成扰动旋转燃烧。整个炉膛内的压力呈不稳定状态，经常会有冒正压的情况出现。特别是煤源不固定，煤质波动大，此时锅炉燃烧稳定性越差，炉膛冒正压的几率更大，燃烧气流中的灰渣就会冲向光路传感器的窥视孔。一则粘污感光镜头，造成图像模糊；二则将整个窥视孔堵塞，感光器件失去作用。

这三种装置都由冷却风在线吹扫的设备，图1示出了这种冷却风在线吹扫设备的简单结构。结合冷却风在线吹扫设备的火焰监测装置包括工作喷嘴17、镜头11、冷却套管12、窥视管13、前法兰14、后法兰15、进风管16以及CCD摄像机18。如图1所示，仅仅是在镜头头端部开设一个孔，流动的冷却风既是作为冷却传感器或镜头气源，又是作为吹扫灰渣的气源。

但是这种传统设备存在两个问题：(1)冷却风的风量是有限的。因为为了防止炉膛内的高温火焰镜头的辐射热量，镜头前的通气孔越小越好，只需要满足镜头的视角。正因为如此，冷却风量就受到了限制，吹扫灰渣的功能减弱；(2)炉膛内气流中所含的灰渣往窥视管堆积的过程都是由圆周外圈往中间堆，一旦堆积到窥视管壁上就会变得坚硬，再用空气吹掉它的可能性很小，只能用杆件捅掉它。而传统结构从中间射出来的气流不是射向管壁，这个缺陷无法克服。

从上述传统结构中可以看出，虽然这三种装置都有冷却风在线吹扫，但是现实应用中效果都很不好。对FSSS装置，影响了感光强度；对视频监测装置造成图像不清楚或形成一条缝的光路。确保光路的不受阻碍，是上述三种监测装置的先决条件。否则，整个装置的功能再强、再先进都是徒劳的，最终锅炉的安全性也无法得到保证。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，利用高速气流形成的负压和大气压力所形成的压力差，对窥视管的外圈进行吹扫，使灰渣不能在管壁停留，确保了光路的通畅，保证了正常感光。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，该冷却吹扫设备包括：

工作喷嘴，其上设置多个开孔；

混合室，该工作喷嘴设置在该混合室内，该混合室形成在冷却套管和窥视管中间，吹扫气流和冷却风气流在其中混合；

可调进气室，与该混合室连通，由前法兰和后法兰拉开而形成，利用大气压力与炉膛负压的压力差形成该吹扫气流。

根据本发明的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备的一实施例，该些开孔是均匀设置在该工作喷嘴的边缘处。

根据本发明的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备的一实施例，该些开孔是斜向开孔。

根据本发明的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备的一实施例，该些开孔对准窥视管的头部边缘。

根据本发明的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备的一实施例，该可调进气室是环形的。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的技术方案是一方面在工作喷嘴的边缘处设置多个斜向开孔，通过前法兰和后法兰形成可调进气室，利用大气压力和炉膛负压的压力差形成吹扫气流，吹扫气流和从进风管进入的冷却风气流在混合室中混合，形成一股更大的气流加速对窥视管的清扫。本发明能够有效地使炉膛内燃烧的灰渣在窥视管的管壁上得不到停留，保证了整个窥视管的清洁，最终确保火焰监测装置正常工作，使得锅炉的安全性得到保证。此外，本发明的冷却吹扫设备本身具有结构简单、工作可靠、消耗工作气源少、制造成本低等优点，且能瞬时建立所需要的负压。

附图说明

图1是传统的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备的结构图。

图2是本发明的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备的结构图。

具体实施方式

图2示出了本发明的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备的结构。请参见图2，本实施例的冷却吹扫设备主要由三部分组成：工作喷嘴27、混合室29和可调进气室28。工作喷嘴27设置在混合室29的内部且靠近混合室27的头端位置。混合室29形成在冷却套管22和窥视管23中间。可调进气室28与混合室29是连通的。

本发明的一个特色是工作喷嘴27的设计，在工作喷嘴27的边缘处设置多个开孔。为了达到更好的效果，这些开孔(用于吹扫，亦称为吹扫孔)是均匀开设在工作喷嘴27的边缘处，即光路孔的周边，用于强化吹扫灰尘。这些开孔是斜向开孔且对准窥视管23的头部边缘，这样可以对准窥视管的头部边缘的一周进行吹扫，因为初始积灰就是从这个部位开始的。这一设计有别于传统设备的光路既是感光通道又是吹扫灰尘的通道。这些开孔的直径可以是5～6mm，开孔的数量可以是10～16个，图2中的角度β可以是35°到50°。

可调进气室28是由前法兰24和后法兰25拉开而形成的，由于可调进气室28呈环状，即形成一个可调风环。冷却风从进风管26中进入，在工作喷嘴27中高速喷向窥视管23的管壁上，不仅以动能冲击管壁，在混合室29里形成一个负压。可调进气室28利用大气压力和炉膛负压的压力差，自然形成吹扫气流。此吹扫气流与冷却风气流的方向是一致的，两个气流在混合室29中混合，进一步增强吹扫力度，形成一股更大的气流加速向窥视管23进行清扫。同时也降低了冷却风的压强要求。

调节冷却风的量可改变进入混合室29的大气量，不必在冷却风的风路上加装流量计，只要调节冷却风的阀门，在可调进气室28处听声音，当听到有啸叫声发出来时，此时的冷却风量就合适了。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (5)

1.一种锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，其特征在于，该冷却吹扫设备包括：

工作喷嘴，其上设置多个开孔；

混合室，该工作喷嘴设置在该混合室内，该混合室形成在冷却套管和窥视管中间，吹扫气流和冷却风气流在其中混合；

可调进气室，与该混合室连通，由前法兰和后法兰拉开而形成，利用大气压力与炉膛负压的压力差形成该吹扫气流。

2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，其特征在于，该些开孔是均匀设置在该工作喷嘴的边缘处。

3.根据权利要求2所述的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，其特征在于，该些开孔是斜向开孔。

4.根据权利要求3所述的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，其特征在于，该些开孔对准窥视管的头部边缘。

5.根据权利要求1所述的锅炉燃烧器火焰监测装置的冷却吹扫设备，其特征在于，该可调进气室是环形的。

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