CN111537296A - 一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置 - Google Patents

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刘兆会
张朋飞
王鹏
高强
张帅
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Abstract

本发明一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，其特点是，包括：压缩空气源、供气控制单元，取样装置组件，由供气控制单元中的控制器控制两位三通电磁阀，实现取样装置组件中的硅胶管通道开闭；由单通电磁阀控制取样装置组件中的拉法尔喷管开关，实现在线可调的集灰斗自动飞灰取样，同时实现对灰样取样总量和采样量精度控制；将取样飞灰输送至飞灰含碳量检验装置，实现了可靠、连续的对锅炉飞灰中的可燃物含量的在线检测，保证了燃煤锅炉节能减排要求，有效降低了生产成本。

Description

一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置
技术领域
本发明涉及火力发电厂燃煤锅炉，特别是涉及一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置。
背景技术
烟气飞灰中的可燃物含量是衡量锅炉运行经济性的重要指标，该指标是通过对采集的飞灰样品的检验获得的。通常的烟气飞灰采样方法是由烟道用负压抽取分离或撞击自然沉降方法获得灰样，已经有相应的产品实现自动采集。但是，由于烟气中含有水蒸气，在由烟道抽取灰样样品和输送过程中，由于水蒸气冷却凝结附着在输样管道中造成堵灰，使采样检验过程中断。近年来，在干式除尘器的集灰斗处人工采样被越来越多的使用，此处采样由于事先已经将飞灰和含有水蒸气的烟气进行了分离，根除了堵灰的成因，在干式除尘器的集灰斗处人工采样完成很容易实现，由于采集的样品属于硬度较高、温度为130℃左右的粉状固体颗粒，并且检验需要的样品重量偏差要求严格、每次只需几克的试样量，在干式除尘器的集灰斗处，人工采样不能满足锅炉燃烧优化调控需要在线监测该指标的需求，尚未有在线可调自动飞灰取样装置。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，创造性构思了一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，采用耐磨、耐高温、弹性好的弹性管作为控制流量的灰样通道，控制器控制压缩空气加压和泄压，自动实现灰样通道的关闭和打开，同时由拉法尔喷管形成的负压将飞灰样品由集灰斗抽出送至现场检验装置，控制器可调整弹性管通道开闭间隔，实现对灰样取样总量和采样量精度控制，实现在线可调的集灰斗自动飞灰取样，完成飞灰中的可燃物含量检测。
实现本发明的技术方案是：一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，其特征是，它包括：压缩空气源、供气控制单元和取样装置组件，所述的取样装置组件包括：飞灰入口筒体、气压室筒体、弹性管通道、拉法尔喷管、飞灰出口筒体，在所述的飞灰入口筒体内设置进灰室，在所述的飞灰出口筒体内设置出灰室，所述的飞灰入口筒体、弹性管通道和飞灰出口筒体依次连接，由进灰室、弹性管通道和出灰室构成密闭飞灰流动通道，在所述的出灰室中心设置拉法尔喷管，拉法尔喷管进气端对准弹性管通道出料口、拉法尔喷管出气端对准出灰室出口，所述的气压室筒体分别与飞灰入口筒体、飞灰出口筒体固连，在气压室筒体内部、弹性管通道外部间形成密闭气压室，所述的供气控制单元的两位三通电磁阀的出气管与密闭气压室连通，所述的供气控制单元的单通电磁阀的出气管与拉法尔喷管连通，所述的压缩空气源分别与供气控制单元的两位三通电磁阀和单通电磁阀进气管连通。
所述的供气控制单元包括：控制器、第一继电器、第二继电器、两位三通电磁阀、单通电磁阀、电源，所述的第一继电器、单通电磁阀和电源串联连接，所述的第二继电器、两位三通电磁阀、电源串联连接，所述的控制器分别与第一继电器和第二继电器电连接，控制器可分别控制第一继电器和第二继电器开闭。
所述的压缩空气源压力为0.6～0.8MPa。
所述的弹性管通道材质为硅胶。
本发明一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置的有益效果体现在：
1、一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置集机、电、气一体化，可实现了实现自动采样，为在线监测烟气中固体可燃物含量指标提供了先决条件，满足了燃煤锅炉节能减排要求；
2、一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，便于检测仪器的布置、运行和维护，使设备可靠性和使用寿命大幅度提高，有效降低了生产成本；
3、采用气动控制耐磨损、耐灰、耐高温、免润滑、寿命长且调整灵敏的弹性管通道开闭，保证了装置工作可靠性，并精确控制采样量，免除堵灰现象，实现了130℃粉状固体颗粒采样精度达到克级别标准；
4、由于供气控制单元在线可调，保证每次采集灰样的实时性，并配合飞灰含碳量检验装置，实现了可靠、连续地在线检测锅炉飞灰中的可燃物含量。
附图说明
图1是一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置的结构示意图；
图2是一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置的控制电路和气路示意图；
图中：1.集灰斗，2.飞灰，3.取样装置组件，3.1.飞灰入口筒体，3.2.进灰室，3.3.气压室筒体，3.4.密闭气压室，3.5.安装法兰，3.6.硅胶管通道，3.7.拉法尔喷管，3.8.飞灰出口筒体，3.9.出灰室，4.输样管道，5.飞灰含碳量检验装置，6.压缩空气源，7.供气控制单元，7.1.控制器，7.11.第一继电器，7.12.第二继电器，7.2.两位三通电磁阀，7.3.单通电磁阀，8.固定法兰。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1和附图2所示，一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，包括：取样装置组件3，压缩空气源6和供气控制单元7，所述的取样装置组件3包括：飞灰入口筒体3.1、气压室筒体3.3、硅胶管通道3.6、拉法尔喷管3.7、飞灰出口筒体3.8，在所述的飞灰入口筒体3.1内设置进灰室3.2，在所述的飞灰出口筒体3.8内设置出灰室3.9，所述的飞灰入口筒体3.1、硅胶管通道3.6和飞灰出口筒体3.8依次连接，由进灰室3.2、硅胶管通道3.6和出灰室3.9构成密闭飞灰流通通道，在所述的出灰室3.9中心设置拉法尔喷管3.7，在所述的出灰室中心设置拉法尔喷管，拉法尔喷管进气端对准弹性管通道出料口、拉法尔喷管出气端对准出灰室出口，所述的气压室筒体3.3分别与飞灰入口筒体3.1、飞灰出口筒体3.8固连，在气压室筒体3.3内部、硅胶管通道3.6外部间形成密闭气压室3.4，所述的供气控制单元7包括：控制器7.1、第一继电器7.11、第二继电器7.12、两位三通电磁阀7.2、单通电磁阀7.3、电源，所述的第一继电器7.11、单通电磁阀7.3和电源串联连接，所述的第二继电器7.12、两位三通电磁阀7.2、电源串联连接，所述的控制器7.1分别与第一继电器7.11和第二继电器7.12电连接，所述的供气控制单元7的两位三通电磁阀7.2的出气管与密闭气压室3.4连通，所述的供气控制单元7的单通电磁阀7.3的出气管与拉法尔喷管3.7连通，所述的压缩空气源6分别与供气控制单元7的两位三通电磁阀7.2和单通电磁阀7.3进气管连通。
如附图1所示，在所述的气压室筒体3.3外部设置安装法兰3.5，安装法兰3.5与集灰斗1的固定法兰8固连；所述的飞灰入口筒体3.1与集灰斗1连通，所述的出灰室3.9与飞灰含碳量检验装置5通过输样管道4密闭连通。
一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置采样过程和控制方法如下：
1)打开单通电磁阀7.3，压缩空气流经拉法尔喷管3.7形成稳定的负压后，两位三通电磁阀7.2动作至泄压位置，密闭气压室3.4泄压，硅胶管通道3.6靠其弹性打开，飞灰2被抽出作为灰样流经进灰室3.2、硅胶管通道3.6、出灰室3.9进入输样管道4，气力输送至检验装置5，并在其中分离和检验；
2)当达到所需检验重量后，两位三通电磁阀7.2动作回到加压位置，密闭气压室3.4重新加压，硅胶管通道3.6封闭，采样通道被切断；
3)为保证灰样的实时性，拉法尔喷管3.7继续通入一段时间的压缩空气，清空输样管道4内残灰后关闭单通电磁阀7.3，一个采样周期结束。
调整两位三通电磁阀7.2的加压、泄压动作间隔可实现对采样量的精确控制；该时间间隔可通过检验装置5内的称重天平标定并自动调整，单通电磁阀7.3先于两位三通电磁阀7.2打开、后于两位三通电磁阀7.2关闭可保证可靠采样及其实时性；两阀开关先后时间间隔可根据输样管道4的长度确定，压缩空气源6的压力可取工程上通用的0.6～0.8MPa。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，其特征是，它包括：压缩空气源、供气控制单元和取样装置组件，所述的取样装置组件包括：飞灰入口筒体、气压室筒体、弹性管通道、拉法尔喷管、飞灰出口筒体，在所述的飞灰入口筒体内设置进灰室，在所述的飞灰出口筒体内设置出灰室，所述的飞灰入口筒体、弹性管通道和飞灰出口筒体依次连接，由进灰室、弹性管通道和出灰室构成密闭飞灰流动通道，在所述的出灰室中心设置拉法尔喷管，拉法尔喷管进气端对准弹性管通道出料口、拉法尔喷管出气端对准出灰室出口，所述的气压室筒体分别与飞灰入口筒体、飞灰出口筒体固连，在气压室筒体内部、弹性管通道外部间形成密闭气压室，所述的供气控制单元的两位三通电磁阀的出气管与密闭气压室连通，所述的供气控制单元的单通电磁阀的出气管与拉法尔喷管连通，所述的压缩空气源分别与供气控制单元的两位三通电磁阀和单通电磁阀进气管连通。
2.根据权利要求1所述的一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，其特征是，所述的供气控制单元包括：控制器、第一继电器、第二继电器、两位三通电磁阀、单通电磁阀、电源，所述的第一继电器、单通电磁阀和电源串联连接，所述的第二继电器、两位三通电磁阀、电源串联连接，所述的控制器分别与第一继电器和第二继电器电连接，控制器可分别控制第一继电器和第二继电器开闭。
3.根据权利要求1所述的一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，其特征是，所述的压缩空气源压力为0.6～0.8MPa。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种在线可调的集灰斗自动飞灰取样装置，其特征是，所述的弹性管通道材质为硅胶。
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