CN104977180B - 智能型炉渣取样系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能型炉渣取样系统及方法，包括炉渣采集装置，所述炉渣采集装置包括炉渣采集器及压杆系统，炉渣采集器在压杆系统的作用下进入捞渣机箱体内捞取炉渣并将捞取的炉渣通过导流装置引流至沉淀装置，沉淀装置包括溢流槽，渣水排出后溢流槽中沉淀为所要取得炉渣样本；炉渣采样器、导流装置和沉淀装置通过冲洗系统进行冲洗；炉渣采集装置及导流装置有支撑框架支撑；本发明可以实现自动采集炉渣，有效减少了炉渣取样人员的劳动强度。

Description

智能型炉渣取样系统及方法

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉(包括大型电站锅炉和小型工业锅炉)性能监督和检测的技术领域，具体涉及智能型炉渣取样系统及方法。

背景技术

由我国的能源结构所决定，目前乃至较长一段时间内，煤炭仍是小型工业锅炉和大型电站锅炉的主要燃料，也就是说燃煤锅炉在较长一段时期内仍将占较大比重，而对于炉渣的化验分析能够直接反应锅炉的燃烧状况和运行状况。因此在锅炉正常运行过程中要进行炉渣的取样和分析，掌握锅炉燃烧状况，并为运行人员进行燃烧调整提供依据。新锅炉投产或锅炉进行重大技术改造后进行锅炉性能试验时，也要进行炉渣的取样，并分析其含可燃物含量，炉渣取样的代表性、准确性将直接影响相关锅炉性能计算的结果。但是目前关于炉渣取样方法的规定较少，在国标GB10184-88《电站锅炉性能试验规程》中第24页5.8.2项中炉渣的收集、称量与采样有所描述，但对于采样所用器具没有描述，是人工采样还是机器采样也没做描述，对于如何保证采集渣样的代表性和准确性没有做详细描述，目前在性能测试中，炉渣采样大多数还是人工采样，取渣的方法多为采用勺子或铁锨等工具，直接从捞渣机内随机挖取，此类方法具有较大的随机性和偶然性，且将渣从捞渣机的水槽中取出时，较细的渣颗粒会被水冲走，导致取出的大渣颗粒粒度偏大，如果用这样炉渣进行化验分析，则不能真实反应出炉渣的含碳量，因此对最后的锅炉性能计算数据也有影响；在锅炉正常运行中，电厂也要进行炉渣取样、化验以便对锅炉燃烧状况进行监督，经过实际考查，目前电厂相关人员的采集渣样也是用铁锨或铲子捞取，每天上午或下午捞取一次，这样造成取样的偶然性更大，而且在锅炉负荷随时变化、辅助系统如制粉系统、吹灰等也有启停操作，因此这种取渣方法很难准确反应锅炉燃烧状况。通过以上分析可看出，有必要研制一套能够智能化的炉渣取样装置，该装置实现自动采样，并可以有选择性的采样，如当锅炉负荷急剧变化、辅助系统有操作时就能停止采样，而且可以实现全粒度的采样，也就是说既可以采集大颗粒的渣样，也包含小颗粒的渣样，这样既能避免人为采样偶然性误差，也避免的采样代表性差的问题，而且减少了采样人员的劳动强度，全面的提高了取渣准确性，从而减少锅炉性能测试误差，所采集的渣样可以反应锅炉的燃烧状况。

目前介绍如何提高燃煤锅炉炉渣取样的准确性、代表性，避免炉渣取样的随机性和偶然性这方面的文献没有。通过检索，炉渣取样的相关专利如下：

CN201320832088.4一种炉渣全自动取样装置，该专利通过定时控制电机、曲柄摇杆机构和皮带传输装置，实现了炉渣取样的自动化，可以说它仅实现的是原来由人工取样变为机器取样，原来人工取样的偶然性、代表性差、取样精确性低等问题基本没有解决。如：对于水力除渣来说，由于该专利没有对取样铲作说明也没有做相应的权利要求，该装置只能在捞渣机出水面以上的刮板上取渣，而在捞渣机刮板出水时，大量细小颗粒随着水又流入水中，造成所取的渣的颗粒粒径偏大，影响了准确性；还有一点是机组在负荷高低不同时，渣量也是不同，低负荷时取渣频率应该低，高负荷是取渣频率应该高，该专利也没有做描述；还有一点，锅炉的运行状态，如在炉膛吹灰过程中，磨煤机启停过程中，投油助燃过程，由于燃烧受到影响，炉渣中的可燃物含量会大幅度升高，此时不能反应锅炉真实的燃烧状况，这个时候不应该取样，或者说此时的炉渣样不具有代表性，该专利也没有作描述。

其他有关的炉渣取样器专利如专利CN201293733Y组合式钢液、熔渣取样器；CN201265022Y转炉副枪复合探头炉渣取样装置；CN201110418556.9一种熔渣取样器及其使用方法；CN201320556173.2一种冶金熔渣取样器等，这些炉渣取样专利都是属于冶金领域用于取高温的溶渣的，并且都不是自动采样与本专利所针对和应用的领域完全不同，在此不做比较。

通过以上分析可知，锅炉炉渣的取样是进行锅炉性能检测和日常运行监督的必要措施，但目前的取样方式存在一下问题：(1)、炉渣取样的代表性不强，具有随机性和偶然性。(2)、取渣方式大部分还是采用人工取渣，即使有些装置实现连续自动取样，但是在准确性和代表性方面有着严重不足。因此有必要发明一套取渣装置，该装置能够智能化的自动取渣，并且所收集的渣样具有较强的代表性和准确性。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了智能型炉渣取样系统及方法，该系统可根据锅炉实际运行状况的实时地、连续地进行炉渣采样，采样过程中不需要工作人员的参与，避免了炉渣采样的随机性和偶然性，有效提高了炉渣采样的准确性，实现了智能化的炉渣取样方式。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

智能型炉渣取样系统，包括炉渣采集装置，所述炉渣采集装置包括炉渣采集器及压杆系统，炉渣采集器在压杆系统的作用下进入捞渣机箱体内捞取炉渣并将捞取的炉渣通过导流装置引流至沉淀装置，沉淀装置包括溢流槽，渣水排出后溢流槽中沉淀为所要取得炉渣样本；炉渣采样器、导流装置和沉淀装置通过冲洗系统进行冲洗；炉渣采集装置及导流装置有支撑框架支撑；

炉渣采集器固定在筒体框架上，筒体框架、压杆系统的压板及导流装置的导流槽分别与相应的齿轮齿条机构相连，齿轮齿条机构均通过驱动装置与控制单元相连，控制单元将炉渣采集装置和导流装置同时进退到位。

所述炉渣采集器包括筒体、底部逆止门、放渣门、放渣活动杆、导向横梁、弹性装置及筒体框架；所述底部逆止门设置在筒体的最底端，所述放渣门为在筒体下半部分，所述放渣活动杆为一个连接杆，放渣活动杆与放渣门内面连接，所述导向横梁布置在筒体中上部，导向横梁上还挂有弹性装置；所述弹性装置连接在导向横梁和放渣活动杆上；所述筒体框架是将筒体固定的结构框架，框架侧面为齿条。

所述筒体上截面形状为方形，下截面为长方形，在下部侧面为斜面；所述底部逆止门为最底端采用轻质材料的(如强度较高的塑料)两片逆止门，当炉渣采集器进入捞渣机箱体内捞取渣时，两片逆止门打开，捞取完成往上提升时，两片逆止门关闭防止炉渣流出；所述放渣门为在下半部分侧面做成斜面，将斜面位置设为一个板门，板门通过门栓连接在侧面，板门只能向外开，当放渣门打开时，渣水混合物就从筒体内流出；所述放渣活动杆为一个轻质的连接杆，放渣活动杆与放渣门内面合适位置连接，杆上升时，板门关闭，轻质杆下降时，板门打开，并且轻质杆要露出炉渣采集器一段距离；导向横梁布置在筒体中上部，用来限制放渣活动杆水平方向移动保证其上下移动，弹性装置连接在导向横梁和放渣活动杆上，通过弹性装置的弹力保持放渣门在常闭状态。

所述压杆系统包括压板，压板用于下压放渣活动杆，防止放渣活动杆水平滑动，压板为倒L型，其侧面为齿条。

压板要求与放渣活动杆的接触面要粗糙，防止放渣活动杆水平滑动。

所述导流装置包括导流槽，所述导流槽是截面为V型的槽，其上端封闭，下端开放，导流槽的底部设置有用来驱动导流装置在倾斜方向上下移动的驱动齿条。

导流装置的作用是将炉渣采集器放出的渣水混合物引流至沉淀装置中。

所述沉淀装置还包括搅拌器、接水槽和渣位传感器，溢流槽是将渣水混合物进行沉淀的装置，其截面为梯形，上边缘为齿形的圆形槽，在溢流槽最底部有排放口，搅拌器是置于溢流槽中的叶片型搅拌器；在溢流槽内还设有一个渣位传感器，该渣位传感器可采用一个方形的重块，要求该重块的密度要大于水的密度以判断所沉淀渣的位置，当沉淀渣接触到渣位传感器时会发出信号，接水槽是布置在溢流槽周围，用来接取从溢流槽溢流出的渣水的。

当从导流槽流出的渣水混合物进入沉淀槽后分布不均匀，采用搅拌器进行搅拌然后进行沉淀，增强渣样的分布均匀性。

所述驱动装置包括压杆系统的驱动电机及炉渣采集和导流装置的综合驱动电机，压杆系统驱动电机驱动齿轮，由齿轮驱动齿条上下移动；炉渣采集和导流装置的综合驱动电机同样采用电动机驱动轴，在轴上带两个齿轮，一个齿轮驱动炉渣采集装置的齿条，另一个齿轮驱动导流装置的齿条；该驱动电机能够同时将炉渣采集装置和导流装置同时进退到位。

所述冲洗系统包括三个电动阀门，三个电动阀门分别对应炉渣采样器、导流槽和沉淀装置的冲洗，炉渣采样器在筒体侧壁上布置冲洗口；导流槽封闭端面上布置有两个冲洗口；沉淀装置的溢流槽的上部槽壁上有冲洗口，在溢流槽最底部有排放口。

冲洗系统是定期或取样完成后对炉渣采样器、导流槽和沉淀装置进行冲洗，以便进行下一次采样。冲洗系统的水源采用工业水，通过三个电动阀门控制炉渣采样器、导流槽和沉淀装置的冲洗，冲洗水管道与炉渣采样器、导流槽及溢流槽的冲洗口的连接采用软管连接，为了保证冲洗效果要求工业水压力在0.4-1.0MPa之间。

在筒体侧壁上布置冲洗口，冲洗口与工业水采用软管连接，当筒体内壁沾有渣时，通过冲洗孔进行冲洗。当导流槽内壁沾有渣时，通过冲洗孔进行冲洗。在溢流槽最底部有排放口，上部槽壁上有冲洗口，这样当渣样取完后，冲洗水侧壁进入溢流槽，从底部的排放口流出。

所述支撑框架采用支撑轮的结构，在压杆系统和炉渣采集装置的驱动齿条两边移动轨道内各设置两个支撑轮，在导流槽的下部的移动轨道内设置两个支撑轮；导流槽的轨道在V型底部，故只有一个轨道，两个支撑轮。

所述炉渣采集器框架侧面齿条左右两侧有凹槽装的轨道，在齿条上下移动时，支撑框架上固定的支撑轮在轨道内滚动；

所述压板侧面的齿条左右两侧有凹槽装的轨道，在齿条上下移动时，支撑框架上固定的支撑轮在轨道内滚动；

所述导流槽为V型的槽，在V型槽底部也设有凹槽装的轨道。

所述支撑框架上布置多个限位传感器分别用来控制压杆系统、导流装置和炉渣收集器的位置。

支撑框架是根据捞渣机尺寸和现场的空间制作的用来支撑炉渣采样器、导流槽和压杆系统的框架结构，有一点需要说明的是，由于炉渣采集器、导流槽和压杆系统都要在框架上移动，为了防止移动过程中的卡涩，采用支撑轮的结构，这样能够有效地防止这三个移动部件在移动过程中发生卡涩；在支撑框架上要布置六个限位传感器用来控制压杆系统、导流槽和炉渣收集器的位置。

智能控制系统是根据锅炉的运行状态和炉渣化验分析要求自动采集炉渣。由于锅炉负荷的高低直接造成炉渣的多少不同，一般来说炉渣越多所采集的渣样也应该越多；在启动或停止制粉系统、锅炉进行炉膛吹灰、锅炉启停过程时，此时锅炉炉渣不能反应锅炉的正常运行状态期间的燃烧状况，因此此时不应该取渣；还有就是在性能测试期间，根据试验要求的频率进行取渣等。智能控制系统就是根据这些实际情况，自动进行炉渣采集。

智能型炉渣取样方法，包括以下步骤：

根据锅炉的运行状态判断锅炉是否适合取渣；在满足取渣条件后启动取渣顺控，当连续取渣后，溢流槽中的渣位传感器发出信号时，取渣顺控停止，取渣样，取完后按复位键，则溢流槽的冲洗放水阀打开，搅拌器启动，溢流槽冲洗控制阀打开，溢流槽开始冲洗，连续冲洗设定时间并且渣位传感器信号消失，然后重新开始取渣。

取渣顺控的详细步骤：初始状态为压杆在上位由压杆上限位开关发出信号，炉渣采集器在上位有炉渣采集器上限位开关发出信号，导流槽在进位由导流槽进限位开关发出信号，冲洗控制阀及溢流槽冲洗控制阀关闭，搅拌器停止，冲洗放水阀关闭，压杆驱动电机和综合驱动电机处在停止状态；

在满足取渣条件时，控制单元发出取渣指令，综合驱动电机启动，炉渣采集器沿轨道下降，导流槽沿倾斜轨道向下移动，随后炉渣采集器上限位开关丧失信号，导流槽进限位开关丧失信号，当炉渣采集器进入水中时，底部逆止门打开，渣水混合物进入筒体，当导流槽退限位开关和炉渣采集器下限位开关发出信号，则综合驱动电机停止并反向转动，炉渣采集器沿轨道上升，导流槽沿倾斜轨道向上移动，随后炉渣采集器下限位开关丧失信号，导流槽退限位开关丧失信号，当炉渣采集器向上移动时底部逆止门关闭，当炉渣采集器在上位有炉渣采集器上限位开关发出信号，导流槽在进位由导流槽进限位开关发出信号，综合驱动电机停止，压杆驱动电机启动，同时溢流槽中的搅拌器启动，压杆沿轨道下降，压杆上限位开关丧失信号，压杆向下移动并下压放渣活动杆，则放渣门打开，渣水混合物进入导流槽中，并流入溢流槽中，当压杆下限位开关发出信号时，压杆驱动电机停止并反转提升压杆，直到压杆上限位开关发出信号，压杆驱动电机停止，然后两个冲洗控制阀打开，两个冲洗控制阀一路去炉渣采集器的冲洗，一路去导流槽，持续冲洗设定时间，冲洗控制阀关闭，搅拌器停止，一个取渣循环完成，如果取渣条件满足，并且溢流槽中的渣位不高，即渣位传感器未发出信号，则进入下一个取渣循环。

本申请的这套系统可以自动、连续、全粒径取样避免了常规炉渣取样方法的随机性和偶然性，并能通过对锅炉负荷、制粉系统的启停状况和锅炉吹灰等运行状态的处理和分析随时调整取样频次，有效提高取渣的准确性，并且在整个取渣过程中不需要检测人员参与取渣，是一种智能化炉渣取样系统和方法。

本发明的有益效果：

1)采用筒状炉渣采集器，实现了全粒径灰渣颗粒采集，避免传统取样方法造成的只能取到较大颗粒的炉渣，小颗粒的炉渣取不到的情况，使得所取渣样具有更强的代表性。

2)本发明可以实现自动采集炉渣，有效减少了炉渣取样人员的劳动强度。

3)本发明采用智能控制系统实现了智能化地实时、连续进行炉渣采集，可根据锅炉及其制粉系统的运行状态智能化地采集渣样，有效解决了传统取渣方法的渣样代表性差、偶然性和随机性较强的问题，提高了这样的代表性和准确性。

附图说明

图1智能型炉渣取样系统示意图；

图2-1炉渣采集器剖面示意图；

图2-2炉渣采集器俯视示意图；

图2-3炉渣采集器底部逆止门示意图；

图3-1导流槽俯视示意图；

图3-2导流槽左视示意图；

图4沉淀装置示意图；

图5综合驱动装置示意图；

图6驱动装置局部示意图；

图7炉渣采集装置和压杆系统齿条安装局部示意图；

图8导流槽齿条安装局部示意图；

图9压杆系统驱动示意图；

图10炉渣采集器和压杆的驱动轨道示意图；

图11控制系统原理示意图；

图12炉渣取样系统工作流程图；

图1中黑色粗线表示驱动齿条；

图中：1、冲洗控制阀，2、连接软管，3、导流槽进限位开关，4、支撑框架，5、炉渣采集器，6、压杆，7、压杆上限位开关，8、压杆驱动电机、9、压杆下限位开关，10、炉渣采集器上限位开关，11、溢流槽冲洗控制阀，12、炉渣采集器下限位开关，13、导流槽退限位开关，14、综合驱动电机，15、导流槽，16、搅拌器，17、溢流槽，18、冲洗放水阀，19、放渣活动杆，20、导向横梁，21、连接弹簧，22、筒体，23、放渣门，24、炉渣采集器冲洗口，25、炉渣采集器底部逆止门，26、导流槽冲洗口，27、接水槽，28、溢流槽冲洗口，29、溢流齿，30、渣样收集手柄，31、导流槽驱动齿条，32、炉渣采集器驱动齿条，33、综合驱动齿轮，34、支撑轮，35、压杆驱动齿条，36、压杆驱动齿轮,37、渣位传感器，38、导流槽驱动轨道，39、压杆驱动轨道，40、炉渣采集器驱动轨道。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，本发明适合水利除渣方式的燃煤工业锅炉或大型电站锅炉，尤其适合采用捞渣机除渣方式的燃煤锅炉，对于采用密闭式高压水冲渣方式的燃煤锅炉要根据现场具体条件如有无安装位置、冲渣的时间和流量等决定是否适合采用本发明采集渣样。

下面根据实施例对智能炉渣取样系统进行详细说明。

实施例

华电集团某电厂#1锅炉为蒸发量1025t/h的亚临界、中间一次再热、自然循环汽包炉，燃烧方式为四角切圆燃烧方式，每角有六层煤粉燃烧器，与二次风喷口间隔布置，制粉系统为中间储藏式钢球磨煤机，炉膛安装蒸汽吹灰器，除渣方式为水力除渣，配刮板式捞渣机，为了提高炉渣取样的准确性，减少运行人员劳动强度，采用了智能型炉渣取样系统。

结合图1对#1锅炉安装的智能型炉渣取样系统进行说明，首先对锅炉相关设备的运行状况和现场的空间尺寸进行掌握，根据所获得的资料，设计该系统的各个组件。根据具体尺寸可以预制炉渣采集器5，导流槽15，溢流槽17，压杆系统6，支撑框架4，智能控制单元11，备齐相关的设备如连接软管2，冲洗阀门等，然后将这些设备安装、连接即可开始调试。

炉渣采集器5的具体结构见图2-1，图2-2和图2-3，炉渣采集器5的筒体22采用铁板焊接而成，上截面呈方形，最底部截面为长方形，底部截面的面积为上截面的一半，最底部安装两个底部逆止门25，该逆止门只能向筒体内部方向打开，并且两个逆止门边缘要求套软橡胶以便封闭严密；在筒体22下部侧面安装有放渣门23，在放渣门23内壁设有放渣活动杆19，放渣活动杆19与连接弹簧21相连，并由导向横梁20来控制其方向，保证放渣活动杆19只在上下活动，不能在水平方向上活动，由连接弹簧21的拉力保证放渣门23处在常闭状态，放渣活动杆19可采用轻质塑料或铝质杆，在筒体22侧壁上设有冲洗口24，以便取渣完成后进行冲洗。在该实施例中设计的三个炉渣采集器，将三个炉渣采集器通过螺栓固定在倒L型的侧面为驱动齿条32的结构上，需要说明的是在驱动齿条32左右两侧设计有凹槽状的驱动轨道40如图10所示。

导流槽15的具体结构见图3-1和图3-2，导流槽15的截面为V型，在上端设有两个导流槽冲洗口26，为了保证导流槽在倾斜方向移动在导流槽底部侧面设有导流槽驱动齿条31，在导流槽的下端设有凹槽状的驱动轨道38。

溢流槽17的具体结构见图4，溢流槽17是截面为梯形，侧壁设有冲洗口28，在上面边缘设有溢流齿29，在底部布置冲洗放水阀18，在溢流槽内设置搅拌器16和渣位传感器37，溢流槽安装在接水槽27内，溢流出的水由接水槽27收集后放入地沟，在溢流槽旁边放置一个有螺旋翅片的渣样采集手柄30供化验人员取样。

压杆系统相对简单就是一个呈倒L型的压杆6和驱动电机8，在压杆侧面是压杆驱动齿条35，驱动电机8带动压杆驱动齿轮36，通过驱动齿条35带动压杆上下移动，在驱动齿条35左右两侧设计有凹槽状的驱动轨道39如图10所示，从而实现放渣门的打开和关闭，可参见图9。

支撑框架4的作用就是将上述的各个设备和装置固定和支撑，主要是采用一些便于拆卸的轻质但强度较高的钢结构组成，需要说明的是，在支撑框架上为保证压杆系统、炉渣采集装置和导流装置的平稳、无卡涩的移动而采用了支撑轮结构，具体见示意图7和图8，支撑轮34在凹槽装轨道内滚动这样就能保证上述三个装置的平稳无卡涩的移动，同时在支撑框架上安装了6个限位开关用来控制压杆系统、炉渣采集装置和导流装置的位置，分别为压杆上限位开关7，压杆下限位开关9，炉渣采集器上限位开关10，炉渣采集器上限位开关12，导流槽进限位开关3和导流槽退限位开关13。

驱动装置有两个，一个是综合驱动装置如图5和压杆系统驱动装置如图9，综合驱动装置采用一个综合驱动电机14，一个综合驱动齿轮33同时驱动导流槽齿条31和炉渣采集器驱动齿条32；压杆系统驱动装置采用压杆驱动电机8驱动带动压杆驱动齿轮36驱动压杆驱动齿条35，驱动原理的局部示意图见图6。

智能控制单元为该取渣装置的控制系统，由于该系统需要控制的对象和通讯的数据较少，在该实施例中采用PLC控制，该控制单元的原理图如图11所示，工作流程如图12所示。由于锅炉负荷越高、炉渣越多为了更好的反应锅炉燃烧状况，那么锅炉负荷越高取渣次数应该越多，因此在设计智能控制系统时，首先要确定一个函数，取渣频次与锅炉负荷的关系函数，F＝f(D)，函数中F为取渣频次(次/20分钟)，D为锅炉负荷(t/h)。该函数就是一个简单的线性关系的函数，负荷越高，渣量越多，这样取渣频次应该越高，可以采用分段函数，具体可以根据经验或化验要求定。

然后确定锅炉那些运行状态不能取渣，或者说那些状态的炉渣不能反应锅炉燃烧状态，经过和运行人员讨论认为：(1)、制粉系统在启停过程中不能取渣，判据为任一台磨煤机的出力小于10t/h(实施例不同该判据会有区别)；(2)、锅炉炉膛吹灰过程中不能取渣，判据为任一只炉膛吹灰器蒸汽阀打开；(3)、锅炉启动或停炉过程中不能取渣，判据为锅炉入炉煤量小于20％额定负荷总燃煤量；(4)、锅炉用燃油或等离子助燃，判据为任一只油枪的燃油阀打开或等离子投用。在满足取渣条件后启动取渣顺控，当连续取渣后，溢流槽中的渣位传感器37发出信号时，取渣顺控停止，并给炉渣化验值班室信号，化验员用渣样收集手柄30取渣样，取完后按复位键，则溢流槽的冲洗放水阀18打开，搅拌器16启动，溢流槽冲洗控制阀11打开，溢流槽开始冲洗，连续冲洗120秒并且渣位传感器信号消失，然后系统重新开始取渣；化验员认为不需要取渣时，可以直接按复位按钮，在值班室和就地现场都可以复位。

下面介绍一下，取渣顺控：

初始状态为压杆6在上位由压杆上限位开关7发出信号，炉渣采集器5在上位有炉渣采集器上限位开关10发出信号，导流槽15在进位由导流槽进限位开关3发出信号，冲洗控制阀1，溢流槽冲洗控制阀11关闭，搅拌器16停止，冲洗放水阀18关闭，压杆驱动电机8和综合驱动电机14处在停止状态。

在满足取渣条件时，控制单元发出取渣指令，综合驱动电机14启动，炉渣采集器5沿轨道下降，导流槽15沿倾斜轨道向下移动，随后炉渣采集器上限位开关10丧失信号，导流槽进限位开关3丧失信号，当炉渣采集器5进入水中时，底部逆止门25打开，渣水混合物进入筒体22，当导流槽退限位开关13和炉渣采集器下限位开关12发出信号，则综合驱动电机14停止并反向转动，炉渣采集器5沿轨道上升，导流槽15沿倾斜轨道向上移动，随后炉渣采集器下限位开关12丧失信号，导流槽退限位开关13丧失信号，当炉渣采集器5向上移动时底部逆止门25关闭，当炉渣采集器5在上位有炉渣采集器上限位开关10发出信号，导流槽15在进位由导流槽进限位开关3发出信号，综合驱动电机14停止，压杆驱动电机8启动，同时溢流槽中的搅拌器16启动，压杆6烟轨道下降，压杆上限位开关7丧失信号，压杆6向下移动并下压放渣活动杆19，则放渣门23打开，渣水混合物进入导流槽15中，并流入溢流槽中，当压杆下限位开关10发出信号时，压杆驱动电机8停止并反转提升压杆，直到压杆上限位开关7发出信号，压杆驱动电机8停止，然后冲洗控制阀1(两个冲洗控制阀一路去炉渣采集器的冲洗，一路去导流槽)打开，持续冲洗5秒，冲洗控制阀1关闭，搅拌器16停止，一个取渣循环完成，如果取渣条件满足，并且溢流槽中的渣位不高，即渣位传感器未发出信号，则进入下一个取渣循环。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.智能型炉渣取样系统，其特征是，包括炉渣采集装置，所述炉渣采集装置包括炉渣采集器及压杆系统，炉渣采集器在压杆系统的作用下进入捞渣机箱体内捞取炉渣并将捞取的炉渣通过导流装置引流至沉淀装置，沉淀装置包括溢流槽，渣水排出后溢流槽中沉淀为所要取得炉渣样本；炉渣采样器、导流装置和沉淀装置通过冲洗系统进行冲洗；炉渣采集装置及导流装置有支撑框架支撑；

炉渣采集器固定在筒体框架上，筒体框架、压杆系统的压板及导流装置的导流槽分别与相应的齿轮齿条机构相连，齿轮齿条机构均通过驱动装置与控制单元相连，控制单元将炉渣采集装置和导流装置同时进退到位。

2.如权利要求1所述的智能型炉渣取样系统，其特征是，所述炉渣采集器包括筒体、底部逆止门、放渣门、放渣活动杆、导向横梁、弹性装置及筒体框架；所述底部逆止门设置在筒体的最底端，所述放渣门为在筒体下半部分，所述放渣活动杆为一个连接杆，放渣活动杆与放渣门内面连接，所述导向横梁布置在筒体中上部，导向横梁上还挂有弹性装置；所述弹性装置连接在导向横梁和放渣活动杆上；所述筒体框架是将筒体固定的结构框架，框架侧面为齿条。

3.如权利要求2所述的智能型炉渣取样系统，其特征是，所述压杆系统包括压板，压板用于下压放渣活动杆，防止放渣活动杆水平滑动，压板为倒L型，其侧面为齿条。

4.如权利要求3所述的智能型炉渣取样系统，其特征是，所述导流装置包括导流槽，所述导流槽是截面为V型的槽，其上端封闭，下端开放，导流槽的底部设置有用来驱动导流装置在倾斜方向上下移动的驱动齿条。

5.如权利要求1所述的智能型炉渣取样系统，其特征是，所述沉淀装置还包括搅拌器、接水槽和渣位传感器，溢流槽是将渣水混合物进行沉淀的装置，其截面为梯形，上边缘为齿形的圆形槽，在溢流槽最底部有排放口，搅拌器是置于溢流槽中的叶片型搅拌器；在溢流槽内还设有一个渣位传感器，该渣位传感器可采用一个方形的重块，要求该重块的密度要大于水的密度以判断所沉淀渣的位置，当沉淀渣接触到渣位传感器时会发出信号，接水槽是布置在溢流槽周围，用来接取从溢流槽溢流出的渣水的。

6.如权利要求1所述的智能型炉渣取样系统，其特征是，所述驱动装置包括压杆系统的驱动电机及炉渣采集和导流装置的综合驱动电机，压杆系统驱动电机驱动齿轮，由齿轮驱动齿条上下移动；炉渣采集和导流装置的综合驱动电机同样采用电动机驱动轴，在轴上带两个齿轮，一个齿轮驱动炉渣采集装置的齿条，另一个齿轮驱动导流装置的齿条；该驱动电机能够同时将炉渣采集装置和导流装置同时进退到位。

7.如权利要求1所述的智能型炉渣取样系统，其特征是，所述冲洗系统包括三个电动阀门，三个电动阀门分别对应炉渣采样器、导流槽和沉淀装置的冲洗，炉渣采样器在筒体侧壁上布置冲洗口；导流槽封闭端面上布置有两个冲洗口；沉淀装置的溢流槽的上部槽壁上有冲洗口，在溢流槽最底部有排放口。

8.如权利要求4所述的智能型炉渣取样系统，其特征是，所述支撑框架采用支撑轮的结构，在压杆系统和炉渣采集装置的驱动齿条两边移动轨道内各设置两个支撑轮，在导流槽的下部的移动轨道内设置两个支撑轮；

所述炉渣采集器框架侧面齿条左右两侧有凹槽装的轨道，在齿条上下移动时，支撑框架上固定的支撑轮在轨道内滚动；

所述压板侧面的齿条左右两侧有凹槽装的轨道，在齿条上下移动时，支撑框架上固定的支撑轮在轨道内滚动；

所述导流槽为V型的槽，在V型槽底部也设有凹槽装的轨道；

所述支撑框架上布置多个限位传感器分别用来控制压杆系统、导流装置和炉渣收集器的位置。

9.采用如权利要求1所述的智能型炉渣取样系统的炉渣取样方法，其特征是，包括以下步骤：

根据锅炉的运行状态判断锅炉是否适合取渣；在满足取渣条件后启动取渣顺控，当连续取渣后，溢流槽中的渣位传感器发出信号时，取渣顺控停止，取渣样，取完后按复位键，则溢流槽的冲洗放水阀打开，搅拌器启动，溢流槽冲洗控制阀打开，溢流槽开始冲洗，连续冲洗设定时间并且渣位传感器信号消失，然后重新开始取渣。

10.如权利要求9所述的智能型炉渣取样系统的炉渣取样方法，其特征是，取渣顺控的详细步骤：初始状态为压杆在上位由压杆上限位开关发出信号，炉渣采集器在上位有炉渣采集器上限位开关发出信号，导流槽在进位由导流槽进限位开关发出信号，冲洗控制阀及溢流槽冲洗控制阀关闭，搅拌器停止，冲洗放水阀关闭，压杆驱动电机和综合驱动电机处在停止状态；

在满足取渣条件时，控制单元发出取渣指令，综合驱动电机启动，炉渣采集器沿轨道下降，导流槽沿倾斜轨道向下移动，随后炉渣采集器上限位开关丧失信号，导流槽进限位开关丧失信号，当炉渣采集器进入水中时，底部逆止门打开，渣水混合物进入筒体，当导流槽退限位开关和炉渣采集器下限位开关发出信号，则综合驱动电机停止并反向转动，炉渣采集器沿轨道上升，导流槽沿倾斜轨道向上移动，随后炉渣采集器下限位开关丧失信号，导流槽退限位开关丧失信号，当炉渣采集器向上移动时底部逆止门关闭，当炉渣采集器在上位有炉渣采集器上限位开关发出信号，导流槽在进位由导流槽进限位开关发出信号，综合驱动电机停止，压杆驱动电机启动，同时溢流槽中的搅拌器启动，压杆沿轨道下降，压杆上限位开关丧失信号，压杆向下移动并下压放渣活动杆，则放渣门打开，渣水混合物进入导流槽中，并流入溢流槽中，当压杆下限位开关发出信号时，压杆驱动电机停止并反转提升压杆，直到压杆上限位开关发出信号，压杆驱动电机停止，然后两个冲洗控制阀打开，两个冲洗控制阀一路去炉渣采集器的冲洗，一路去导流槽，持续冲洗设定时间，冲洗控制阀关闭，搅拌器停止，一个取渣循环完成，如果取渣条件满足，并且溢流槽中的渣位不高，即渣位传感器未发出信号，则进入下一个取渣循环。