CN116559113A - 煤粉锅炉炉膛多组分监测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，包括：至少一个输气管件，所述输气管件用于抽取水冷壁壁面附近区域的气体；控制柜，所述控制柜和所述输气管件连通，所述控制柜用以对所述输气管件气体内的组分进行监测；通过设置输气管件对水冷壁壁面附近区域的气体进行抽取，进而输送到控制柜进行检测，在此过程中，输气管件中的抽气管路缠绕设置第一加热管线对抽气管路进行加热，使得抽气管路内的气体维持预设温度，模拟了水冷壁壁面附近区域的温度环境，保证取样气体接近于工作环境下的原始状态，测量过程中气体成分不变，满足样气中被测组分的可靠测量，有效的避免样气除水干燥工程易发生故障的问题。
Description
技术领域
本申请涉及炉膛监测装置技术领域，尤其涉及一种煤粉锅炉炉膛多组分监测装置。
背景技术
H2S的含量是水冷壁高温腐蚀的一个重要因素，CO的含量将影响锅炉内燃烧效率和氧气的浓度，进而影响H2S的体积分数。燃煤锅炉水冷壁壁面附近区域很容易产生高温腐蚀问题，H2S作为一种强腐蚀性气体，当其体积分数较高时，会对水冷壁造成强烈的高温腐蚀作用，影响机组安全运行锅炉内部的腐蚀问题影响锅炉的使用效率和寿命，严重时会引起水冷壁“爆管”，对于操作人员的生命财产安全带来了不利的影响。因此，监测锅炉水冷壁近壁面还原性气氛H2S和CO体积分数具有重要意义。现有的H2S体积分数监测系统测量结果准确度低，其主要原因在于H2S易吸附、腐蚀强、易溶于水、含量低等特性使得监测其体积分数存在困难。尤其对于绝大部分的气体分析系统来说，在样气处理过程中一般包括除水干燥部分，工程实践表明这一环节是整个气体分析系统中故障率最高的环节，进而极大的影响了对燃煤锅炉水冷壁壁面附近区域的气体监测。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的目的在于提出一种煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，通过设置输气管件对水冷壁壁面附近区域的气体进行抽取，进而输送到控制柜进行检测，在此过程中，输气管件中的抽气管路缠绕设置第一加热管线对抽气管路进行加热，使得抽气管路内的气体维持预设温度，模拟了水冷壁壁面附近区域的温度环境，保证取样气体接近于工作环境下的原始状态，测量过程中气体成分不变，满足样气中被测组分的可靠测量，有效的避免样气除水干燥工程易发生故障的问题。
为达到上述目的，本申请提出的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，包括：
至少一个输气管件，所述输气管件用于抽取水冷壁壁面附近区域的气体；
控制柜，所述控制柜和所述输气管件连通，所述控制柜用以对所述输气管件气体内的组分进行监测；其中，所述输气管件包括取样探头、抽气组件和抽气管路，所述取样探头、所述抽气组件和所述控制柜通过所述抽气管路顺次连通，所述取样探头设置于水冷壁壁面附近区域，所述抽气管路上缠绕设置第一加热管线以对所述抽气管路加热至预设温度。
进一步地，所述控制柜内设置第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器和显示屏，所述第一可调谐半导体激光器用于对所述气体中的H2S组分进行监测，所述第二可调谐半导体激光器用于对所述气体中的CO组分进行监测，所述第一可调谐半导体激光器和第二可调谐半导体激光器中的每一者与所述显示屏电连接。
进一步地，所述抽气组件包括：
抽气模块，所述抽气模块与所述取样探头连通；
排空阀，所述排空阀设置在抽气模块上且与所述抽气模块连通；
气泵，所述气泵和所述排空阀连通用以向所述抽气模块提供压缩空气；
第一电磁阀，所述第一电磁阀设置在所述抽气管路上。
进一步地，所述抽气组件还包括压力监测装置，所述压力监测装置设置在所述抽气管路上。
进一步地，所述输气管件还包括吹气管路，所述控制柜内设置储气罐，所述吹气管路的一端和所述储气罐连通，所述吹气管路的另一端和所述取样探头连通。
进一步地，所述输气管件还包括过滤器，所述过滤器设置于所述取样探头的进气端。
进一步地，所述吹气管路上设置第二电磁阀。
进一步地，所述吹气管路上缠绕设置第二加热管线以对所述吹气管路加热至所述预设温度。
进一步地，所述输气管件的数量为三组，三组所述输气管件分别布置在水冷壁壁面不同区域，三组所述输气管件轮替对水冷壁壁面附近区域的气体进行抽取。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一实施例提出的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
图1是本申请一实施例提出的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置的结构示意图。
参见图1，一种煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，包括至少一个输气管件1和控制柜2。输气管件1用于抽取水冷壁壁面附近区域的气体；控制柜2和输气管件1连通，控制柜2用以对输气管件1气体内的组分进行监测；其中，输气管件1包括取样探头3、抽气组件4和抽气管路5，取样探头3、抽气组件4和控制柜2通过抽气管路5顺次连通，取样探头3设置于水冷壁壁面附近区域，抽气管路5上缠绕设置第一加热管线6以对抽气管路5加热至预设温度。
本申请提供的一种煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，通过设置输气管件对水冷壁壁面附近区域的气体进行抽取，进而输送到控制柜进行检测，在此过程中，输气管件中的抽气管路缠绕设置第一加热管线对抽气管路进行加热，使得抽气管路内的气体维持预设温度，模拟了水冷壁壁面附近区域的温度环境，保证取样气体接近于工作环境下的原始状态，测量过程中气体成分不变，满足样气中被测组分的可靠测量，有效的避免样气除水干燥工程易发生故障的问题。
本实施例中，预设温度的设置和水冷壁壁面附近区域的温度相同，以达到模拟水冷壁壁面附近区域的温度环境的效果，一方面避免了抽取的样气冷凝，对抽气管路以及检测器件造成腐蚀，另一方面避免了因温度变化造成的取样气体中的气体组分变化，提高了对取样气体检测的精确性。
控制柜2内设置第一可调谐半导体激光器21、第二可调谐半导体激光器22和显示屏23，第一可调谐半导体激光器21用于对气体中的H2S组分体积分数进行监测，第二可调谐半导体激光器22用于对气体中的CO组分体积分数进行监测，第一可调谐半导体激光器21和第二可调谐半导体激光器22中的每一者与显示屏23电连接。
本实施例中，通过设置第一可调谐半导体激光器21和第二可调谐半导体激光器22分别对取样气体中H2S和CO的体积分数进行检测，非接触测量、选择性好、响应速度快、灵敏度高、多组分多参数同时测量。同时第一可调谐半导体激光器21和第二可调谐半导体激光器22分别与显示屏23电连接，可以将检测结果显示在显示屏上，方便工作人员观察记录。
抽气组件4包括抽气模块41、排空阀42、气泵(图中未示出)和第一电磁阀44。抽气模块和取样探头连通。
排空阀42设置在抽气模块41上且与抽气模块41连通；
气泵和排空阀42连通用以向抽气模块41提供压缩空气；
第一电磁阀44设置在抽气管路5上。
本实施例中，气泵向抽气模块41通入压缩空气用以提供抽气的动力来源，具体地，抽气模块可以为CV/EV系列真空发生器，利用正压气源产生负压，具有坚固耐用的特点，无需特殊安装。抽气模块41工作后在抽气管路5内形成负压环境，在取样探头3处抽取水冷壁壁面附近区域的气体，进一步地，在抽气模块41工作过程中可以通过调节第一电磁阀44的开度对抽气管路5内的压力进行粗调，通过调节排空阀42实现对抽气管路5内的压力进行精细调节，从而维持抽气管路内稳定的抽气压力，使得取样气体流速温度稳定，保证后续对取样气体的精准检测。
抽气组件4还包括压力监测装置45，压力监测装置45设置在抽气管路5上。
本实施例中，压力监测装置45即为压力表，压力表的数量设置两个，通过设置双压力表进行负压监控，以保证抽气模块和样气流动的顺利进行。双压力表的设置既保证监控结果的准确度，也有利于避免因其中一个压力表发生故障而影响整个系统的运行。
在其他实施例中，压力监测装置45也可以设置在抽气模块41上，以对抽气模块41内的压力进行监测，具体地，压力监测装置45的布置位置可以根据实际情况进行布置，能够实现对抽气组件的工作压力进行监测即可。
输气管件1还包括吹气管路7，控制柜2内设置储气罐(图中未示出)，吹气管路7的一端和储气罐连通，吹气管路7的另一端和取样探头3连通。
本实施中，储气罐内存储压缩空气，在取样探头4长时间工作后有可能发生堵塞的情况，储气罐内的压缩空气通过吹气管路7可以定时完成对取样探头4的吹扫，避免取样探头4的堵塞，保证了抽气组件4的持续工作。优选地，输气管件1还包括过滤器，过滤器设置于取样探头的进气端。过滤器的设置能够进一步对取样探头进行防护，并且能够避免取样气体内混入杂质，进而对检测仪器造成破坏，这样在吹气管路工作时，对过滤器进行吹扫即可。
并且本申请中抽气管路5和吹气管路7各自独立设置，互不干扰，对水冷壁壁面附近区域的气体取样和对取样探头的吹扫相互独立运行，提高了煤粉锅炉炉膛多组分监测装置的运行效率。
吹气管路7上设置第二电磁阀9。第二电磁阀9的设置可以灵活调节吹气管路7的吹气压力，方便完成对取样探头的吹扫。
吹气管路7上缠绕设置第二加热管线10以对吹气管路7加热至预设温度。本实施中，吹扫的压缩空气也经过加热，并且使其保持与水冷壁壁面附近区域的环境温度一致，一方面可以防止压缩空气在吹气管路内的冷凝，另一方面避免了吹扫过程中对炉膛内环境温度造成干扰。
输气管件1的数量为三组，三组输气管件1分别布置在水冷壁壁面不同区域，三组输气管件1轮替对水冷壁壁面附近区域的气体进行抽取。
本实施例中，通过在水冷壁壁面不同区域设置输气管件1可以对水冷壁壁面进行全面的监测，三组输气管件1轮替进行工作，显示屏上轮流显示水冷壁壁面不同区域的气体组分的变化情况，能够及时了解水冷壁壁面的环境状态，便于快速响应。
在其他实施例中，根据水冷壁壁面的取样范围的大小，输气管件1的数量也可以设置为二组或者四组等等，实现对水冷壁壁面完全充分的监测。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，包括：
至少一个输气管件，所述输气管件用于抽取水冷壁壁面附近区域的气体；
控制柜，所述控制柜和所述输气管件连通，所述控制柜用以对所述输气管件气体内的组分进行监测；其中，所述输气管件包括取样探头、抽气组件和抽气管路，所述取样探头、所述抽气组件和所述控制柜通过所述抽气管路顺次连通，所述取样探头设置于水冷壁壁面附近区域，所述抽气管路上缠绕设置第一加热管线以对所述抽气管路加热至预设温度。
2.如权利要求1所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述控制柜内设置第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器和显示屏，所述第一可调谐半导体激光器用于对所述气体中的H2S组分进行监测，所述第二可调谐半导体激光器用于对所述气体中的CO组分进行监测，所述第一可调谐半导体激光器和第二可调谐半导体激光器中的每一者与所述显示屏电连接。
3.如权利要求1所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述抽气组件包括：
抽气模块，所述抽气模块和所述取样探头连通；
排空阀，所述排空阀设置在抽气模块上且与所述抽气模块连通；
气泵，所述气泵和所述排空阀连通用以向所述抽气模块提供压缩空气；
第一电磁阀，所述第一电磁阀设置在所述抽气管路上。
4.如权利要求1所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述抽气组件还包括压力监测装置，所述压力监测装置设置在所述抽气管路上。
5.如权利要求1所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述输气管件还包括吹气管路，所述控制柜内设置储气罐，所述吹气管路的一端和所述储气罐连通，所述吹气管路的另一端和所述取样探头连通。
6.如权利要求5所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述输气管件还包括过滤器，所述过滤器设置于所述取样探头的进气端。
7.如权利要求5所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述吹气管路上设置第二电磁阀。
8.如权利要求5所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述吹气管路上缠绕设置第二加热管线以对所述吹气管路加热至所述预设温度。
9.如权利要求1所述的煤粉锅炉炉膛多组分监测装置，其特征在于，所述输气管件的数量为三组，三组所述输气管件分别布置在水冷壁壁面不同区域，三组所述输气管件轮替对水冷壁壁面附近区域的气体进行抽取。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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