CN116809526A - 一种锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统及吹扫方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统及方法，系统包括控制组件、壳体组件、压力取样组件、光感检测组件、压差检测组件和吹扫组件；压力取样组件的一端位于壳体组件的中部，用于对压力取样通道内的压力进行测量；光感检测组件位于壳体组件的中部，用于对压力取样通道内的光线亮度进行测量；压差检测组件的高压取样端与锅炉本体连通，压差检测组件的低压取样端与压力取样组件连通，吹扫组件位于壳体组件的另一端，用于对压力取样孔进行吹扫作业；控制组件用于根据光感检测组件的光线亮度检测值或/和压差检测组件的高压取样端与低压取样端之间的压差，来控制吹扫组件的开启和关闭。本发明具有自动化程度高等优点。

Description

一种锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统及吹扫方法

技术领域

本发明主要涉及锅炉技术领域，具体涉及一种锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统及吹扫方法。

背景技术

在锅炉长期运行过程中，因工况和其他方面需要，会往锅炉内喷尿素、渗滤液等，焚烧后在锅炉里会产生大量灰、水蒸气、其他悬浮或固定杂物等，从而会导致监测锅炉炉膛、烟道及有悬浮物的管道，负压、差压及压力的取样孔洞会被堵塞(锅炉内大量漂浮物等将取样孔洞堵塞)，导致压力测点无法准确反映锅炉运行(锅炉需要在规定压力状态运行)，影响运行操作人员对工况的判断，而且在锅炉运行时，现场常规取样系统不能高效快速处理取样孔堵塞情况，导致锅炉炉膛压力被堵塞后无法正常使用，失去测点保护，影响炉膛安全运行。而为了不让取样口堵塞，影响运行，现阶段必须每个月或半个月需要进行人工清理，大大增加人力成本、时间成本(垃圾焚烧锅炉炉膛及各类烟道负压/差压/压力测点多则上百个)，同时使用人工清理也无形中增加了风险(如走错锅炉、清错测点等等情况)。

针对上述技术问题，本专利申请人设计了吹扫装置，通过设置吹扫组件来对取样孔进行高压吹扫。但是上述吹扫装置在具体应用时仍然存在以下不足：仍然需要通过人工判断取样孔是否堵塞，然后再进行吹扫，浪费人力；如果采用定时吹扫等吹扫方式，在取样孔已经堵塞而吹扫不彻底的情况下，仍然会导致压力测点无法准确反映锅炉运行，这样反而会影响运行操作人员对工况的判断(操作人员以为吹扫后压力测点是正常的，故会误判为锅炉异常)，影响炉膛安全运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种自动化程度高的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统及吹扫方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，包括控制组件、壳体组件、压力取样组件、光感检测组件、压差检测组件和吹扫组件；所述壳体组件的内部形成与压力取样孔连通的压力取样通道；所述压力取样组件的一端位于所述壳体组件的中部，用于对压力取样通道内的压力进行测量；所述光感检测组件位于所述壳体组件的中部，用于对压力取样通道内的光线亮度进行测量；所述压差检测组件的高压取样端与锅炉本体连通，所述压差检测组件的低压取样端与压力取样组件连通，所述吹扫组件位于所述壳体组件的另一端，用于对压力取样孔进行吹扫作业；所述控制组件分别与所述压力取样组件、光感检测组件、压差检测组件和吹扫组件相连，用于根据光感检测组件的光线亮度检测值或/和压差检测组件的高压取样端与低压取样端之间的压差，来控制所述吹扫组件的开启和关闭。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述压差检测组件包括压差传感器，所述压差传感器的高压取样端通过高压取样管与锅炉本体相连通，所述压差传感器的低压取样端通过低压取样管与压力取样组件连通。

所述吹扫组件与高压取样管之间设有吹扫支管，用于对高压取样管进行吹扫以防止高压取样管堵塞。

所述光感检测组件为光感传感器。

所述壳体组件包括外壳和内壳，外壳焊接在锅炉预留取样孔上，内壳套设于外壳的内部，外壳与内壳之间形成空腔，内壳的内部则为压力取样通道；所述外壳的一端设有可视窗口，所述可视窗口上设有玻璃。

所述吹扫组件包括吹扫管、吹扫阀和导气槽，所述导气槽位于所述壳体组件的另一端，且焊接于外壳的内部并与内壳的端部焊接，所述导气槽上设有吹扫孔，所述吹扫管的一端位于外壳的外部，另一端则伸入至空腔内并与导气槽相连通，所述吹扫阀位于所述吹扫管上。

所述导气槽上设有多组吹扫孔，其中一组吹扫孔的吹扫方向与内壳的轴向方向相同，另一组吹扫孔的吹扫方向与内壳的轴向方向呈一定夹角，且均吹向内壳的轴心位置。

所述压力取样组件包括取样管和取样阀，所述取样管的一端连接至测量表计，所述取样管的另一端则伸入至壳体组件的压力取样通道内，所述取样阀则位于所述取样管上。

本发明还公开了一种基于如上所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统的吹扫方法，包括步骤：

所述光感检测组件对压力取样通道内的光线亮度进行测量，得到光线亮度检测值；

所述压差检测组件根据高压取样端与低压取样端的压力，得到压差值；

所述控制组件根据光线亮度检测值或/和压差值来控制所述吹扫组件的开启和关闭。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述控制组件根据光线亮度检测值或/和压差值来控制所述吹扫组件的开启和关闭的具体过程为：当所述光线亮度检测值低于第一预设阈值或/和压差值大于第二预设阈值时，则判断压力取样孔堵塞，此时则开启吹扫组件对压力取样孔进行吹扫作业，直至光线亮度检测值在第一预设阈值内且压差值在第二预设阈值内。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，通过光感传检测组件来检测压力取样通道内的光线亮度，同时通过压差检测组件检测锅炉本体内部与压力取样通道之间的压差，控制组件则根据光线亮度和压差来对压力取样孔是否堵塞来进行综合判断(其中在压力取样孔堵塞时，对应压力取样通道内没有光线或者较暗，同时对应压力取样通道内的压力与锅炉本体内部压力(锅炉本体内部压力长期处于负压状态)之间的压差变大)，保障判断的精准可靠性；进一步地，在判断对应的压力取样孔堵塞时，此时则自动开启清扫组件对压力取样孔进行自动清扫，上述过程无需人工介入，自动化程度高，减少了人力成本和时间成本，极大提高工作效率和有利于锅炉的连续安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明的吹扫系统在实施例的立体结构图之一。

图2为本发明的吹扫系统在实施例的立体结构图之二。

图3为本发明的吹扫系统在实施例的立体结构图之三(去掉外壳等)。

图4为本发明的吹扫系统在实施例的立体结构图之三(去掉外壳等)。

图5为本发明的吹扫系统在实施例的控制框图。

图6为本发明的吹扫方法在实施例的流程图。

图例说明：1、壳体组件；11、外壳；12、内壳；2、压力取样组件；21、取样管；22、取样阀；3、可视组件；31、可视窗口；32、玻璃；4、吹扫组件；41、吹扫管；42、吹扫阀；43、导气槽；44、吹扫孔；5、光感检测组件；6、压差检测组件；61、压差传感器；62、吹扫支管；63、吹扫支阀；64、快接头；65、高压取样管；66、低压取样管；7、控制组件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1-5所示，本发明实施例提供的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，用于锅炉炉膛或烟道上的负压、差压及压力取样孔的吹扫，具体结构包括控制组件7(如控制器)、壳体组件1、压力取样组件2、光感检测组件5(如光感传感器等)、压差检测组件6和吹扫组件4；壳体组件1的内部形成与压力取样孔连通的压力取样通道；压力取样组件2的一端位于壳体组件1的中部，用于对压力取样通道内的压力进行测量；光感检测组件5位于壳体组件1的中部，用于对压力取样通道内的光线亮度(锅炉的火光)进行测量；压差检测组件6的高压取样端与锅炉本体连通，压差检测组件6的低压取样端与压力取样组件2连通，吹扫组件4位于壳体组件1的另一端，用于对压力取样孔进行吹扫作业；控制组件7分别与压力取样组件2、光感检测组件5、压差检测组件6和吹扫组件4相连，用于根据光感检测组件5的光线亮度检测值或/和压差检测组件6的高压取样端与低压取样端之间的压差，来控制吹扫组件4的开启和关闭。

本发明的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，通过光感检测组件5来检测压力取样通道内的光线亮度，同时通过压差检测组件6检测锅炉本体内部与压力取样通道之间的压差，控制组件7则根据光线亮度和压差来对压力取样孔是否堵塞来进行综合判断(其中在压力取样孔堵塞时，对应压力取样通道内没有光线或者较暗，同时对应压力取样通道内的压力与锅炉本体内部压力(锅炉本体内部压力长期处于负压状态)之间的压差变大)，保障判断的精准可靠性；进一步地，在判断对应的压力取样孔堵塞时，此时则自动开启吹扫组件4对压力取样孔进行自动清扫，上述过程无需人工介入，自动化程度高，减少了人力成本和时间成本，极大提高工作效率和有利于锅炉的连续安全稳定运行。

在一具体实施例中，压力取样组件2包括取样管21和取样阀22，取样管21的一端连接至测量表计，取样管21的另一端则伸入至壳体组件1的压力取样通道内，取样阀22则位于取样管21上。其中取样阀22为取样气动球阀，结构简单且易于实现。

在一具体实施例中，壳体组件1包括外壳11和内壳12，外壳11焊接在锅炉预留取样孔上，内壳12套设于外壳11的内部，外壳11与内壳12之间形成空腔，内壳12的内部形成压力取样通道。壳体组件1的一端设有可视组件3，以便于人工观察压力取样孔内部堵塞情况。具体地，可视组件3包括可视窗口31(圆筒状，外壁设有外螺纹)和玻璃32，可视窗口31紧固于壳体组件1的一端，玻璃32位于可视窗口31上。其中可视窗口31螺纹紧固在外壳11的内侧，可以方便进行拆装，并且在拆卸后，可以通过人工对压力取样孔进行清灰。

在一具体实施例中，吹扫组件4包括吹扫管41、吹扫阀42(如吹扫气动球阀)和圆环导气槽43，导气槽43位于壳体组件1的另一端，且焊接于外壳11的内部并与内壳12的端部焊接，导气槽43上设有吹扫孔44，吹扫管41的一端位于外壳11的外部，与压缩气体相连，另一端则伸入至空腔内并与导气槽43相连通，吹扫阀42位于吹扫管41上。其中导气槽43上设有至少两组吹扫孔44，其中一组吹扫孔44(如6个)的吹扫方向与内壳12的轴向方向相同，用于对取样孔周侧的灰尘等进行吹扫；另一组吹扫孔44(如4个)的吹扫方向与内壳12的轴向方向呈一定夹角(如45度)，且均吹向内壳12的中心位置，用于对取样孔中间位置的灰尘等进行吹扫。通过上述两组吹扫孔44的设置，从而可以保证锅炉预留取样孔处不会堵塞，进而保证后续压力的正确测量。当然，在其它实施例中，上述夹角也可以根据现场实际情况来定。其中利用壳体组件1的外壳11和内壳12双层设计，将吹扫组件4(吹扫管41和导气槽43)隐藏在空腔内，实现吹扫组件4管路的巧妙布置。

在一具体实施例中，压差检测组件6包括压差传感器61，压差传感器61的高压取样端通过高压取样管65与锅炉本体相连通，压差传感器61的低压取样端通过低压取样管66与压力取样组件2连通。其中吹扫管41与高压取样管65之间设有吹扫支管62，用于对高压取样管65进行吹扫以防止高压取样管65堵塞。具体地，其中吹扫支管62的一端连接在吹扫管41于吹扫阀42的前端，吹扫支管62的另一端与高压取样管65通过快接头64连接，快接头64是伸入至高压取样管65道内的，且吹扫方向正对于锅炉内部方向，保障吹扫的可靠性。其中吹扫支管62上也设有吹扫支阀63(如吹扫气动球阀)，便于对高压取样管65的吹扫作业进行控制(如定时吹扫作业等)。

如图6所示，本发明实施例还提供了一种基于如上所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统的吹扫方法，包括步骤：

光感检测组件5对压力取样通道内的光线亮度进行测量，得到光线亮度检测值；

压差检测组件6根据高压取样端与低压取样端的压力，得到压差值；

控制组件7根据光线亮度检测值或/和压差值来控制所述吹扫组件4的开启和关闭；具体地，当光线亮度检测值低于第一预设阈值或/和压差值大于第二预设阈值时，则判断压力取样孔堵塞，此时则开启吹扫组件4对压力取样孔进行吹扫作业，直至光线亮度检测值在第一预设阈值内且压差值在第二预设阈值内。

下面通过一个具体实施例来对本发明的吹扫方法做进一步说明：

步骤1：通过光感传感器和压差传感器61来判断压力取样孔是否堵塞；如其中光线亮度检测值低于第一预设阈值或压差值大于第二预设阈值时，则判断压力取样孔堵塞，进入自动吹扫作业；

步骤2：进入自动化吹扫作业后，先将取样阀22关闭(正常运行时取样阀22处于常开状态)，然后打开吹扫阀42(正常运行时吹扫阀42处于常关状态)，进行自动吹扫；

步骤3：自动吹扫时间一段时间后，当光线亮度检测值位于第一预设阈值内且压差值位于第二预设阈值内，则判断压力取样孔不再堵塞，结束吹扫，关闭吹扫阀42，再打开取样阀22；而在自动吹扫时间一段时间后，压力取样孔仍然堵塞，此时则进行声光报警，提醒操作人员来进行人工清扫作业。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，包括控制组件(7)、壳体组件(1)、压力取样组件(2)、光感检测组件(5)、压差检测组件(6)和吹扫组件(4)；所述壳体组件(1)的内部形成与压力取样孔连通的压力取样通道；所述压力取样组件(2)的一端位于所述壳体组件(1)的中部，用于对压力取样通道内的压力进行测量；所述光感检测组件(5)位于所述壳体组件(1)的中部，用于对压力取样通道内的光线亮度进行测量；所述压差检测组件(6)的高压取样端与锅炉本体连通，所述压差检测组件(6)的低压取样端与压力取样组件(2)连通，所述吹扫组件(4)位于所述壳体组件(1)的另一端，用于对压力取样孔进行吹扫作业；所述控制组件(7)分别与所述压力取样组件(2)、光感检测组件(5)、压差检测组件(6)和吹扫组件(4)相连，用于根据光感检测组件(5)的光线亮度检测值或/和压差检测组件(6)的高压取样端与低压取样端之间的压差，来控制所述吹扫组件(4)的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，所述压差检测组件(6)包括压差传感器(61)，所述压差传感器(61)的高压取样端通过高压取样管(65)与锅炉本体相连通，所述压差传感器(61)的低压取样端通过低压取样管(66)与压力取样组件(2)连通。

3.根据权利要求2所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，所述吹扫组件(4)与高压取样管(65)之间设有吹扫支管(62)，用于对高压取样管(65)进行吹扫以防止高压取样管(65)堵塞。

4.根据权利要求1或2或3所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，所述光感检测组件(5)为光感传感器。

5.根据权利要求1或2或3所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，所述壳体组件(1)包括外壳(11)和内壳(12)，外壳(11)焊接在锅炉预留取样孔上，内壳(12)套设于外壳(11)的内部，外壳(11)与内壳(12)之间形成空腔，内壳(12)的内部则为压力取样通道；所述外壳(11)的一端设有可视窗口(31)，所述可视窗口(31)上设有玻璃(32)。

6.根据权利要求5所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，所述吹扫组件(4)包括吹扫管(41)、吹扫阀(42)和导气槽(43)，所述导气槽(43)位于所述壳体组件(1)的另一端，且焊接于外壳(11)的内部并与内壳(12)的端部焊接，所述导气槽(43)上设有吹扫孔(44)，所述吹扫管(41)的一端位于外壳(11)的外部，另一端则伸入至空腔内并与导气槽(43)相连通，所述吹扫阀(42)位于所述吹扫管(41)上。

7.根据权利要求6所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，所述导气槽(43)上设有多组吹扫孔(44)，其中一组吹扫孔(44)的吹扫方向与内壳(12)的轴向方向相同，另一组吹扫孔(44)的吹扫方向与内壳(12)的轴向方向呈一定夹角，且均吹向内壳(12)的轴心位置。

8.根据权利要求1或2或3所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统，其特征在于，所述压力取样组件(2)包括取样管(21)和取样阀(22)，所述取样管(21)的一端连接至测量表计，所述取样管(21)的另一端则伸入至壳体组件(1)的压力取样通道内，所述取样阀(22)则位于所述取样管(21)上。

9.一种基于权利要求1-8中任意一项所述的锅炉系统的压力取样孔全自动吹扫系统的吹扫方法，其特征在于，包括步骤：

所述光感检测组件(5)对压力取样通道内的光线亮度进行测量，得到光线亮度检测值；

所述压差检测组件(6)根据高压取样端与低压取样端的压力，得到压差值；

所述控制组件(7)根据光线亮度检测值或/和压差值来控制所述吹扫组件(4)的开启和关闭。

10.根据权利要求9所述的吹扫方法，其特征在于，所述控制组件(7)根据光线亮度检测值或/和压差值来控制所述吹扫组件(4)的开启和关闭的具体过程为：当所述光线亮度检测值低于第一预设阈值或/和压差值大于第二预设阈值时，则判断压力取样孔堵塞，此时则开启吹扫组件(4)对压力取样孔进行吹扫作业，直至光线亮度检测值在第一预设阈值内且压差值在第二预设阈值内。