CN109297535A - 电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，涉及电站锅炉辅助设备技术领域，包括锁气器组件、回粉取样组件、压力监测组件、若干个粉位监测组件、压力变送器以及控制器，控制器还与锁气器组件电连接。本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，通过在线监测回粉量及定时采样分析回粉细度判断钢球磨中储式制粉系统的实时通风量是否最佳；通过在线监测锁气器关闭位置及回粉管的动压判断锁气器是否严密，使钢球磨中储式煤机制粉系统在锁气器严密的状态下，同时还能够在最佳通风量的情况下运行，极大的降低了制粉系统单耗，从而提高了制粉系统的经济性。

Description

电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置

技术领域

本发明属于电站锅炉辅助设备技术领域，更具体地说，是涉及一种电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置。

背景技术

制粉系统是电站锅炉的重要系统，它的作用是将原煤进行磨碎、干燥，成为具有一定细度和水分的煤粉。钢球磨中储式制粉系统是将钢球磨煤机磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉膛中燃烧。钢球磨中储式制粉系统主要包括给煤机、钢球磨煤机、木屑分离器、粗粉分离器、回粉管及锁气器、细粉分离器、排粉机的负压系统。回粉管的作用是将粗粉分离器分离的出来的不合格煤粉既回粉返回到磨煤机，锁气器的作用是防止磨煤机风粉通过回粉管进入粗粉分离器。制粉系统的回粉量的大小能够反映有多少不合格的煤粉被携带进入粗粉分离器；回粉的煤粉细度的能够反映有多少合格的煤粉被粗粉分离器分离经回粉管返回到磨煤机。回粉量和回粉细度能够反映出制粉系统的通风量，即携带能力是否合适。制粉系统的携带能力大将造成回粉量大、回粉细度高；制粉系统的携带能力小将造成回粉量少、回粉细度低。回粉量太多和回粉细度太大表明有很多不合格的煤粉被携带出磨煤机，这样就造成不合格煤粉在制粉系统中循环，这样就导致制粉系统单耗变大；回粉量太小和回粉细度太细表明有一部分合格的煤粉没有被携带出磨煤机，这样就造成合格煤粉在磨煤机中的继续在研磨，这样也导致制粉系统单耗变大。

目前，制粉系统最佳通风量随着煤质及出力的变化而变化，通过试验确定的最佳通风量和实际的最佳通风量有一定的偏差，造成钢球磨中储式制粉系统单耗升高。另一方面现有的回粉管上的锁气器存在严密性差的问题，容易造成风粉通过回粉管进入粗粉分离器的情况，造成制粉系统单耗升高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，以解决现有技术中存在制粉系统回粉不能实时监测造成的回粉量和回粉细度监测有误差以及锁气器严密性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，包括设置于回粉管下部第一侧的锁气器组件、设置于回粉管下部第二侧的回粉取样组件、设置于回粉管上部第一侧的压力监测组件、设置于回粉管上部第二侧的若干个粉位监测组件、分别与粉位监测组件和压力监测组件相连的压力变送器以及与压力变送器电连接的控制器，控制器还与锁气器组件电连接。

作为进一步的优化，回粉取样组件包括与回粉管连通且外端向下倾斜的回粉取样管、与回粉管连通且外端向上倾斜至与回粉取样管的外端连通的防堵返粉管、设置于回粉取样管的外端且与回粉取样管连通的取样罐以及分别与回粉取样管、防堵返粉管和取样罐连通的第一大气连接管，大气连接管的入口端设有第一阀门，取样罐的入口端设有第二阀门。

作为进一步的优化，回粉取样管与防堵返粉管之间设有呈30°-60°的第一夹角，防堵返粉管和回粉管之间设有呈30°-60°的第二夹角，且第一夹角与第二夹角相等。

作为进一步的优化，粉位监测组件沿上下方向设有6-10个，且相邻两个粉位监测组件之间的间距相等，压力测量管与回粉管之间呈30°-60°的夹角设置。

作为进一步的优化，粉位监测组件包括与回粉管连通且外端向上倾斜设置的压力测量管、设置于压力测量管中部且与压力变送器连通的第一连接管以及设置于压力测量管外端且与大气连通的第二大气连接管，第二大气连接管的入口端设有第三阀门。

作为进一步的优化，压力监测组件包括一端与回粉管相连且另一端与压力变送器相连的全压测量管以及设置于全压测量管下方的静压测量管，静压测量管的一端与回粉管相连，静压测量管的另一端与压力变送器相连，全压测量管上设有与大气连通的第三大气连接管，第三大气连接管的入口端设有第四阀门，静压测量管上设有与大气连通的第四大气连接管，第四大气连接管的入口端设有第五阀门。

作为进一步的优化，全压测量管的端部向回粉管的内侧凸出于回粉管的内壁，全压测量管的端部上方设有防磨块，全压测量管的的开口端面向下倾斜。

作为进一步的优化，锁气器组件包括与回粉管的外壁铰接且用于打开或闭合回粉管的锁气器、设置于锁气器外端下方的重锤、设置于重锤下方且用于通电吸附重锤的电磁铁以及设置于回粉管上且位于锁气器下方的闭位开关，闭位开关和电磁铁分别与控制器电连接。

作为进一步的优化，闭位开关上还设有计数器，计数器与控制器电连接。

作为进一步的优化，控制器包括分别与压力变送器和计数器电连接的数据采集器以及与电磁铁电连接的计算机，数据采集器还分别与计数器和计算机电连接。

本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的有益效果在于：本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，通过在线监测回粉量及定时采样分析回粉细度判断钢球磨中储式制粉系统的实时通风量是否最佳；通过在线监测锁气器关闭位置及回粉管的动压判断锁气器是否严密，使钢球磨中储式煤机制粉系统在锁气器严密的状态下，同时还能够在最佳通风量的情况下运行，极大的降低了制粉系统单耗，从而提高了制粉系统的经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的主视结构示意图；

图2为本发明实施例图1中的回粉取样组件的主视结构示意图；

图3为本发明实施例图1中粉位监测组件的主视放大结构示意图；

图4为本发明实施例图1中压力监测组件的主视放大结构示意图；

图5为本发明实施例图1中锁气器组件的主视结放大构示意图；

图6为本发明实施例图1中锁气器组件另一个状态的主视结构示意图；

其中，图中各附图标记：

100-锁气器组件；110-锁气器；120-重锤；130-电磁铁；140-闭位开关；200-回粉取样组件；210-回粉取样管；220-防堵返粉管；230-取样罐；231-第二阀门；240-第一大气连接管；241-第一阀门；300-压力监测组件；310-全压测量管；311-防磨块；320-静压测量管；330-第三大气连接管；331-第四阀门；340-第四大气连接管；341-第五阀门；400-粉位监测组件；410-压力测量管；420-第一连接管；430-第二大气连接管；431-第三阀门；500-回粉管；600-压力变送器；700-控制器；710-数据采集器；720-计算机。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置进行说明。电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，包括设置于回粉管500下部第一侧的锁气器组件100、设置于回粉管500下部第二侧的回粉取样组件200、设置于回粉管500上部第一侧的压力监测组件300、设置于回粉管500上部第二侧的若干个粉位监测组件400、分别与粉位监测组件400和压力监测组件300相连的压力变送器600以及与压力变送器600电连接的控制器700，控制器700还与锁气器组件100电连接。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供的一种电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，与现有技术相比，本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，粉位监测组件400在回粉管500的上下方向上设置有若干个，且相邻两个粉位监测组件400之间的间距一致，便于对粉位的不同高度进行准确及时的监测，同时通过在线测量每个粉位监测组件400的静压值变化及变化的时间用来计算回粉量，利用回粉取样组件200进行定期回粉取样以便进行煤粉细度分析，共同实现在线监测回粉量及定时采样分析回粉细度的功能，以判断钢球磨中储式制粉系统的实时通风量是否最佳；通过在线监测锁气器组件100关闭位置及回粉管500的动压判断锁气器组件100是否严密，使钢球磨中储式煤机制粉系统在锁气器组件100严密的状态下，同时还能够在最佳通风量的情况下运行，极大的降低了制粉系统单耗，从而提高了制粉系统的经济性。

请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，回粉取样组件200包括与回粉管500连通且外端向下倾斜的回粉取样管210、与回粉管500连通且外端向上倾斜至与回粉取样管210的外端连通的防堵返粉管220、设置于回粉取样管210的外端且与回粉取样管210连通的取样罐230以及分别与回粉取样管210、防堵返粉管220和取样罐230连通的第一大气连接管240，大气连接管240的入口端设有第一阀门241，取样罐230的入口端设有第二阀门231。

当回粉管500中的回粉粉位高于回粉取样管210时，回粉煤粉通过回粉取样管210和第二阀门231进入取样罐230；当回粉管500中的回粉粉位低于防堵返粉管220时，存在于回粉取样管210和防堵返粉管220中的回粉通过防堵返粉管220返回到回粉管500中；第一大气连接管240及第一阀门241的设置有利于防堵返粉管220返回煤粉。该回粉取样组件200具有自防堵功能，能够通过防堵返粉管220和与其连通的第一大气连接管240实现回粉的目的，此时第一阀门241处于开启状态，当防堵返粉管220返粉时，第一阀门241处于关闭状态。

请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，回粉取样管210与防堵返粉管220之间设有呈30°-60°的第一夹角，防堵返粉管220和回粉管500之间设有呈30°-60°的第二夹角，且第一夹角与第二夹角相等。回粉取样管210和防堵返粉管220与回粉管500之间的第一夹角和第二夹角均为30°-60°，该角度的设置，便于回粉取样管210和防堵返粉管220在某个节点与回粉管500连通，并实现回粉向取样罐230或者回粉管500内转移的操作，具有流通顺畅的作用。

请一并参阅图1和图3，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，粉位监测组件400包括与回粉管500连通且外端向上倾斜设置的压力测量管410、设置于压力测量管410中部且与压力变送器600连通的第一连接管420以及设置于压力测量管410外端且与大气连通的第二大气连接管430，第二大气连接管430的入口端设有第三阀门431。本实施例中，压力测量管410采用自防堵静压式粉位测量管，且通过设置在压力测量管410中部的第一连接管420实现与压力变送器600之间的连接，压力测量管410与回粉管500之间呈30°-60°的夹角设置。压力测量管410可以采用一根直径10-20mm的钢管和回粉管500相连接，与回粉管500之间的夹角设置为30°-60°的形式，它的作用之一是当回粉未达压力测量管410位置时，测量的是回粉管500内的静压；当在回粉粉位达到压力测量管410的位置时，压力测量管410被堵，测量的是大气压力；另一个作用是当回粉粉位低于压力测量管410位置时，被堵的压力测量管410在30°-60°的角度的情况下，能够自动被吹通，开始测量回粉管500内的静压力值。

请一并参阅图1和图3，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，粉位监测组件400沿上下方向设有6-10个，且相邻两个粉位监测组件400之间的间距相等。粉位监测组件400在回粉管500的外侧沿上下方向设置为多个的形式，根据生产所需，本实施例中采用设置6-10个的形式，且相邻两个之间的间距相等，能够有效的对高度的粉位进行监测，保证检测的准确性。

请一并参阅图1和图4，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，压力监测组件300包括一端与回粉管500相连且另一端与压力变送器600相连的全压测量管310以及设置于全压测量管310下方的静压测量管320，静压测量管320的一端与回粉管500相连，静压测量管320的另一端与压力变送器600相连，全压测量管310上设有与大气连通的第三大气连接管330，第三大气连接管330的入口端设有第四阀门331，静压测量管320上设有与大气连通的第四大气连接管340，第四大气连接管340的入口端设有第五阀门341。本实施例中，全压测量管310采用防磨自防堵式全压测量管，其用于测量回粉管500内的全压，通过连接压力变送器600将全压值传送到压力变送器600，全压测量管310上设置的第三大气连接管330以及第四阀门331能够有效的防止全压测量管310堵塞。静压测量管220采用防堵式静压测量管，其用于测量回粉管500的静压值，并为测量回粉管道的风速的动压所用。静压测量管220测量回粉管500的静压，通过静压传压管将静压值传送至压力变送器600，第四大气连接管340和第五阀门341的设置能够有效防止静压测量管320的堵塞。

请一并参阅图1和图4，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，全压测量管310的端部向回粉管500的内侧凸出于回粉管500的内壁，全压测量管310的端部上方设有防磨块311，全压测量管310的开口端面向下倾斜。全压测量管310的端部上方设置的防磨块311能够有效的防止全压测量管310端部的磨损。

请一并参阅图5至图6，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，锁气器组件100包括与回粉管500的外壁铰接且用于打开或闭合回粉管500的锁气器110、设置于锁气器110外端下方的重锤120、设置于重锤120下方且用于通电吸附重锤120的电磁铁130以及设置于回粉管500上述锁气器110下方的闭位开关140，闭位开关140和电磁铁130分别与控制器700电连接。锁气器110的作用是防止磨煤机风粉通过回粉管500进入粗粉分离器,其适时的打开或者关闭以配合回粉需要，设置于锁气器110下方的闭位开关140的设置用来检测锁气器110的阀板是否处于完全关闭的状态。重锤120的设置能够在锁气器110的阀板将回粉管500关闭的同时，通过控制器700控制电磁铁130通电，对重锤120产生磁性吸力，在其自身的重力和电磁铁130的吸力作用下对阀板提供向下的拉力，保证锁气器110的阀板关闭到位，有效的保证了对回粉管500中风粉的阻隔作用，有效的保证了锁气器110的严密性，能够避免磨煤机风粉通过回粉管500进入粗粉分离器，避免造成制粉系统单耗升高。

作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，闭位开关140上还设有计数器，计数器与控制器700电连接。闭位开关140的设置能够通过与锁气器110的阀板的直接接触有效地检测到锁气器110关闭的动作，并利用计数器统计出采集的闭位开关140闭合的次数，用于后续为计算回粉量提供参数，便于回粉量计算的精准性，提高分析的准确度。

请一并参阅图1，作为本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置的一种具体实施方式，控制器700包括分别与压力变送器600和计数器141电连接的数据采集器710以及与电磁铁130电连接的计算机720，数据采集器710还与计算机720电连接。数据采集器710用于接收从压力变送器600以及计数器传输来的数据参数，数据采集器710将接收到的压力监测组件300以及粉位监测组件400监测到的数值传输至计算机720，为计算机720直接提供监测参数，并通过计算机720进行数据的显示，另外数据采集器710与计数器相连，通过利用从计数器传输来的数值，进行回粉量的计算，并通过后续的计算机720进行显示。在锁气器110的阀板需要关闭时，锁气器110将关闭信号传输给数据采集器710，继而通过数据采集器710将信号传输给计算机720，计算机720发出信号对电磁铁130进行充电，实现电磁铁130与重锤120直接的吸附作用，进而通过重锤120带动锁气器110的阀板，实现锁气器110对回粉管500的严密密封的作用。

本发明提供的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，通过在线监测回粉量及定时采样分析回粉细度判断钢球磨中储式制粉系统的实时通风量是否最佳；通过在线监测锁气器关闭位置及回粉管的动压判断锁气器是否严密，使钢球磨中储式煤机制粉系统在锁气器严密的状态下，同时还能够在最佳通风量的情况下运行，极大的降低了制粉系统单耗，从而提高了制粉系统的经济性。

以上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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：包括设置于回粉管(500)下部第一侧的锁气器组件(100)、设置于所述回粉管(500)下部第二侧的回粉取样组件(200)、设置于所述回粉管(500)上部第一侧的压力监测组件(300)、设置于所述回粉管(500)上部第二侧的若干个粉位监测组件(400)、与所述粉位监测组件(400)和所述压力监测组件(300)相连的压力变送器(600)以及与所述压力变送器(600)电连接的控制器(700)，所述控制器(700)还与所述锁气器组件(100)电连接。

2.如权利要求1所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述回粉取样组件(200)包括与所述回粉管(500)连通且外端向下倾斜的回粉取样管(210)、与所述回粉管(500)连通且外端向上倾斜并与所述回粉取样管(210)的外端连通的防堵返粉管(220)、设置于所述回粉取样管(210)的外端且与所述回粉取样管(210)连通的取样罐(230)以及分别与所述回粉取样管(210)、所述防堵返粉管(220)和所述取样罐(230)连通的第一大气连接管(240)，所述大气连接管(240)的入口端设有第一阀门(241)，所述取样罐(230)的入口端设有第二阀门(231)。

3.如权利要求2所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述回粉取样管(210)与所述防堵返粉管(220)之间设有呈30°-60°的第一夹角，所述防堵返粉管(220)和所述回粉管(500)之间设有呈30°-60°的第二夹角，且所述第一夹角与所述第二夹角相等。

4.如权利要求1所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述粉位监测组件(400)包括与所述回粉管(500)连通且外端向上倾斜设置的压力测量管(410)、设置于所述压力测量管(410)中部且与所述压力变送器(600)连通的第一连接管(420)以及设置于所述压力测量管(410)外端且与大气连通的第二大气连接管(430)，所述第二大气连接管(430)的入口端设有第三阀门(431)。

5.如权利要求4所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述粉位监测组件(400)沿上下方向设有6-10个，且相邻两个所述粉位监测组件(400)之间的间距相等，所述压力测量管(410)与所述回粉管(500)之间呈30°-60°的夹角设置。

6.如权利要求1所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述压力监测组件(300)包括一端与所述回粉管(500)相连且另一端与所述压力变送器(600)相连的全压测量管(310)以及设置于所述全压测量管(310)下方的静压测量管(320)，所述静压测量管(320)的一端与所述回粉管(500)相连，所述静压测量管(320)的另一端与所述压力变送器(600)相连，所述全压测量管(310)上设有与大气连通的第三大气连接管(330)，所述第三大气连接管(330)的入口端设有第四阀门(331)，所述静压测量管(320)上设有与大气连通的第四大气连接管(340)，所述第四大气连接管(340)的入口端设有第五阀门(341)。

7.如权利要求6所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述全压测量管(310)的端部向所述回粉管(500)的内侧凸出于所述回粉管(500)的内壁，所述全压测量管(310)的端部上方设有防磨块(311)，所述全压测量管(310)的开口端面向下倾斜。

8.如权利要求1所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述锁气器组件(100)包括与所述回粉管(500)的外壁铰接且用于打开或闭合所述回粉管(500)的锁气器(110)、设置于所述锁气器(110)外端下方的重锤(120)、设置于所述重锤(120)下方且用于通电吸附所述重锤(120)的电磁铁(130)以及设置于回粉管(500)上且位于所述锁气器(110)下方的闭位开关(140)，所述闭位开关(140)和所述电磁铁(130)分别与所述控制器(700)电连接。

9.如权利要求8所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述闭位开关(140)上还设有计数器，所述计数器与所述控制器(700)电连接。

10.如权利要求9所述的电站锅炉钢球磨中储式制粉系统回粉监测装置，其特征在于：所述控制器(700)包括分别与所述压力变送器(600)和所述计数器电连接的数据采集器(710)以及与所述电磁铁(130)电连接的计算机(720)，所述数据采集器(710)还与所述计算机(720)电连接。