CN107091761A - 一种便于操作的烟道外飞灰取样装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便于操作的烟道外飞灰取样装置和方法。本发明提供的便于操作的烟道外飞灰取样装置包括烟气入口、烟气阀门、换热段、集灰段、风机和烟气出口，其中烟气阀门、换热段、集灰段和风机通过管道依次连接在烟气入口和烟气出口之间，所述集灰段包括集灰段入口、集灰段壳体和集灰段出口，所述集灰段壳体为长方体结构，其中具有除尘布，所述除尘布从集灰段壳体进口侧侧壁的上边向出口侧侧壁的下边延伸布置，集尘段壳体的底面通过搭扣与集尘段壳体的侧壁可拆卸地连接。本发明提供的便于操作的烟道外飞灰取样装置能够通过简单操作打开集灰段，收灰方便。

Description

一种便于操作的烟道外飞灰取样装置和方法

技术领域

本发明涉及火力发电领域，尤其涉及一种用于火电站锅炉尾部烟道的烟气飞灰收集装置和方法。

背景技术

目前，燃煤发电仍然是我国最重要的发电方式，其发电量占到我国总发电量的70％以上。火电厂中，作为煤的燃烧产物之一，飞灰是锅炉尾部烟气的重要组成部分，对烟气中的飞灰进行如飞灰粒径、元素成分、物质构成等物理化学分析，对进行煤质分析、燃烧分析、烟道腐蚀预防、除尘设计和环境保护都具有非常重要的意义。

对飞灰进行分析的前提是对烟气飞灰进行取样收集，目前的飞灰取样方式主要分为两类。一类收集装置是固定安装在烟道中，工作人员定时打开取样口，从取样口中取出集灰槽，取样周期一般为一天或半天，这种取样方式的优点是取样方便，工作人员不需要使用任何附加设备就可以完成取样，取样量大，能够满足多种分析需求，缺点是不够灵活，因为设备固定安装在烟道中，取样位置固定，这种收集装置一般设置在空气预热器入口和空气预热器出口位置，这两处的烟气温度分别在300℃和150℃左右。另一类收集装置为便携式取样装置，常用的如平行采样仪。这类装置并不固定安装在烟道内，因此具有采样相对灵活的特点，凡是烟道中开有观察孔的位置都可以进行取样，但其仍然存在取样位置受限的缺点，只有在开有观察孔的位置才能取样。一般来讲，进入除尘器的烟气温度一般在130℃左右，无论何种取样方式都无法获得130℃以下的烟气所含飞灰的特征。

由于烟气中含有的硫酸蒸气在150℃以下会结露析出，这是造成烟道和换热元件腐蚀的重要原因。同时，析出的硫酸还与飞灰相互作用，由于飞灰的物理吸附和化学反应，使得硫酸腐蚀变的非常复杂。不同烟气温度下，硫酸析出量不同，与飞灰相互作用的硫酸总量也不同，导致飞灰会显现出不同的物理化学性质。因此，对处于150℃以下的多种不同温度的飞灰分别进行取样分析，对于研究烟气低温结露特性和腐蚀规律具有重要的意义。

然而，以上的收集装置都具有如下的缺点，即无法降低所采集飞灰的环境温度。如前所述，固定安装的收集装置一般位于空气预热器前后，这两个位置的烟气温度在300℃和150℃左右；采用平行采样仪进行飞灰收集虽然相对灵活，但是由于烟道观察孔开口位置固定，也无法采集各种温度的飞灰，特别是空气预热器之后，一般找不到烟温低于135℃的观察孔。

低压省煤器设置在空气预热器之后，其进口烟温一般在150℃-135℃，其出口烟温有时会降低到100℃左右，为了采集100℃-150℃这一温度范围内甚至更低烟温环境中的飞灰进行研究，需要一种新型的烟气飞灰收集装置。专利一种烟道外飞灰采集装置提供了一种飞灰采集过程中可以降低烟气温度方法，然而，该装置每次取灰时需要拆下整个集灰段，集灰段与管路之间采用法兰连接，拆卸式需要松开所有螺丝，拆装工作量大。

发明内容

1、本发明创造所要解决的技术问题：为克服上述存在的技术问题，本发明旨在提供一种便于操作的烟道外飞灰取样装置和方法。

2、解决其技术问题采用的技术方案：

一种便于操作的烟道外飞灰取样装置，包括包括烟气入口、烟气阀门、换热段、集灰段、风机和烟气出口，其中烟气阀门、换热段、集灰段和风机通过管道依次连接在烟气入口和烟气出口之间，所述集灰段包括集灰段入口、集灰段壳体和集灰段出口，所述集灰段壳体为长方体结构，其中具有除尘布，所述除尘布从集灰段壳体进口侧侧壁的上边向出口侧侧壁的下边延伸布置，集尘段壳体底面通过搭扣与集尘段壳体的侧壁可拆卸地连接。

一种烟道外烟气飞灰收集方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将上述便于操作的烟道外飞灰取样装置连接在锅炉空气预热器后的烟道外侧；步骤二、打开冷却水阀门，然后打开烟气阀门和风机，记录温度传感器的温度示值；步骤三、运行十分钟后，关闭烟气阀门和风机，然后关闭冷却水阀门；步骤四、待便于操作的烟道外飞灰取样装置自然冷却后，通过操作搭扣拆下集灰段壳体的底面，收集除尘布截留的灰。

3、与现有技术相比具有的有益效果：

本发明提供的便于操作的烟道外飞灰取样装置，能够通过操作搭扣简单方便的打开集尘段壳体，完成取灰操作。

附图说明

图1所示为本发明实施例的结构示意图。

图2所示为本发明实施例中集尘段的结构示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明实施例的结构示意图

如图1所示，本实施例提供的烟气飞灰收集装置位于烟道外部，包含烟气入口1、烟气阀门2、换热段3、集灰段4、风机5和烟气出口6，其中烟气阀门2、换热段3、集灰段4和风机5通过管道依次连接在烟气入口1和烟气出口6之间。

集灰段4包括集灰段入口41、集灰段壳体44和集灰段出口42，集灰段壳体44为长方体结构，其中具有除尘布43，除尘布43从集灰段壳体44进口侧侧壁的上边向出口侧侧壁的下边延伸布置，集尘段壳体44的底面通过搭扣46与集尘段壳体44的侧壁可拆卸地连接。除尘布43能够过滤烟气中的飞灰，用于飞灰采集，其采用常规除尘布袋所用材料，根据灰尘颗粒的粒径可以选择不同滤材。温度传感器45用于记录所收集灰样所处的烟气温度。

换热段3中包括换热管31、换热段壳体32和冷却水阀门33，换热段壳体32一般采用长方体形状，换热管31蛇形布置在换热段壳体32内，冷却水阀门33位于换热管31的进水端。工作中，换热管31不断通入冷却水，用于对烟气降温，以便在后面的集灰段4获得处于较低烟温环境中的飞灰。调节冷却水阀门33的开口大小，可以控制换热管31的进水量，从而获得不同的换热效果，达到调节换热段3出口烟温的目的，以便得到不同的烟气温度环境中下的飞灰。为了防止换热管31的内壁结垢，可以使用厂内除盐水作为冷却水的来源。

安装时，整个装置沿烟气流动方向布置，烟气入口1和烟气出口6与锅炉空气预热器后的尾部烟道并联连接，烟气入口1位于锅炉烟道的高压侧，烟气出口6位于锅炉烟道的低压侧。如果将从烟道中取出的烟气直接排放到大气中，由于锅炉尾部烟道处于负压状态，将烟气抽出烟道需要克服烟道内部负压，需要的风机功率非常大；同时，由于锅炉排烟温度较高，也存在不安全因素。本发明设计的外部取灰装置将烟气出口6与烟道低风侧连接，一方面可以使得取灰装置入口和出口具有自然的压差，对风机功率的要求大大降低，另一方面，本发明虽然为外部取灰装置，但是烟气仍然处于密闭系统中，降低了不安全因素，也不会造成环境污染。

取灰时，打开烟气阀门2和风机5，然后打开冷却水阀门33，烟气在风机5的作用下在烟道外形成流道，依次经过烟气入口1、烟气阀门2、换热段3、集灰段4、风机5和烟气出口6再次回到烟道内部。在集灰段4，烟气中的飞灰被除尘布43过滤并留在烟气进口一侧。运行10分钟后，关闭冷却水阀门33，然后关闭风机5和烟气阀门2，待整个装置冷却后通过搭扣46拆下集灰段壳体的底面，对除尘布43截留的灰进行收集。对集灰段壳体44清理后可以进行下一次收灰操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种便于操作的烟道外飞灰取样装置，包括烟气入口、烟气阀门、换热段、集灰段、风机和烟气出口，其中烟气阀门、换热段、集灰段和风机通过管道依次连接在烟气入口和烟气出口之间，所述集灰段包括集灰段入口、集灰段壳体和集灰段出口，所述集灰段壳体为长方体结构，其中具有除尘布，所述除尘布从集灰段壳体进口侧侧壁的上边向出口侧侧壁的下边延伸布置，集尘段壳体的底面通过搭扣与集尘段壳体的侧壁可拆卸地连接。

2.如权利要求1所述的便于操作的烟道外飞灰取样装置，其特征在于，所述换热段包括换热管、换热段壳体和冷却水阀门。

3.如权利要求1所述的便于操作的烟道外飞灰取样装置，其特征在于，所述集灰段壳体内部安装有温度传感器。

4.一种烟道外烟气飞灰收集方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将权利要求1-3所述的便于操作的烟道外飞灰取样装置连接在锅炉空气预热器后的烟道外侧；

步骤二、打开冷却水阀门，然后打开烟气阀门和风机，记录温度传感器的温度示值；

步骤三、运行十分钟后，关闭烟气阀门和风机，然后关闭冷却水阀门；

步骤四、待便于操作的烟道外飞灰取样装置自然冷却后，通过操作搭扣拆下集灰段壳体的底面，收集除尘布截留的灰。