CN206725557U - 一种磨煤机防爆在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磨煤机防爆在线监测装置，包括采集取样模块和监测系统模块；所述采集取样模块包括过滤取样器；监测系统模块包括校准三通切换阀、触摸显示屏、抽吸泵、流量调节阀、PLC控制器、红外CO传感器、电化学CO传感器、取样切换阀、压缩制冷单元、蠕动泵、防堵切换阀、压力开关、蠕动泵、过滤器和流量计。采用本监测装置通过模块化的设计将取样技术、分离过滤技术、冷却干燥技术、先进传感器测量技术和防堵反吹技术等合理的设计在一起，再结合PLC控制程序将设备自动完成气体取样、过滤分离、冷却干燥、传感器自动测量、防堵反吹和自动校准等功能，成功实现了磨煤机防爆监测自动化、在线化和实时化。

Description

一种磨煤机防爆在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及安全检测领域，尤其涉及一种磨煤机防爆在线监测装置。

背景技术

磨煤机是火力发电厂的主要辅机设备，主要功能是将煤磨碎至满足锅炉燃烧要求的粉末状。但在煤被研磨过程中，煤粉与空气充分接触加上磨煤机研磨煤时产生的热量，极易引起煤的不完全燃烧，煤的不完全燃烧会产生大量的CO，如此时不采取预防措施，随着CO浓度的上升，磨煤机内的可燃物燃点会急剧下降，最后导致磨煤机内的煤粉明火燃烧和爆炸，对贵重的磨煤机产生不可逆的严重损害。

但是经实验研究证明磨煤机内的煤粉在燃烧爆炸前1小时左右，磨煤机内的CO浓度会明显增加，这样只要及时监测CO的浓度变化，并采取措施就可以避免磨煤机发生爆炸危险，从而避免人员和设备的损害。

实用新型内容

本实用新型设计一种磨煤机防爆在线监测装置，能够及时发现磨煤机内煤粉发生燃烧和爆炸征兆，以避免磨煤机在磨煤过程煤粉燃烧和爆炸的发生，来解决现有的技术问题。

该磨煤机防爆在线监测装置，包括采集取样模块和监测系统模块；采集取样模块包括过滤取样器（13）；监测系统模块包括校准三通切换阀（1）、触摸显示屏（2）、抽吸泵（3）、流量调节阀（4）、PLC控制器（5）、红外CO传感器（6）、电化学CO传感器（7）、取样切换阀（8）、压缩制冷单元（9）、蠕动泵（10）、防堵切换阀（11）、压力开关（12）、蠕动泵（14）、过滤器（15）和流量计（16）；过滤取样器（13）安装在磨煤机内部，校准三通切换阀（1）、触摸显示屏（2）、抽吸泵（3）、流量调节阀（4）、PLC控制器（5）、红外CO传感器（6）、电化学CO传感器（7）、取样切换阀（8）、压缩制冷单元（9）、蠕动管（10）、防毒切换阀（11）、压力开关（12）、蠕动泵（14）、过滤器（15）和流量计（16）均位于监测系统内部；过滤取样器（13）通过样气管与取样切换阀（8）相连接，通过防堵吹扫管和压力开关（12）与防堵切换阀（11）相连接；取样切换阀（8）和蠕动管（10）分别与压缩制冷单元（9）相连接；压缩制冷单元（9）通过样气管与过滤器（15）相连接；过滤器（15）分别与蠕动泵（14）和流量计（16）相连接；流量计（16）连接准三通切换阀（1），校准三通切换阀（1）通过抽吸泵（3）连接流量调节阀（4）；流量调节阀（4）分别连接红外CO传感器（6）和电化学CO传感器（7）；红外CO传感器（6）和电化学CO传感器（7）通过PLC控制器（5）连接到触摸显示屏（2）。磨煤机内部安设的过滤取样器（13）通过样气管和防堵吹扫管与安装与监测系统机箱内的取样切换阀（8）和防堵切换阀（11）相连接，样气经压缩制冷单元（9）冷却干燥和过滤器（15）分离过滤后，其凝液通过蠕动泵（10）和蠕动泵（14）排出到监测系统机箱外，经过冷却干燥过的样气通过过滤器（15）、流量计（16）和校准三通切换阀（1）后，由抽吸泵(3)抽吸经流量调节阀（4）调节到合适流量后，到专用红外CO传感器（6）完成样气的一氧化碳检测，检测结果通过数据通讯线上传到PLC控制器（5）进行分析和处理并传输到集控室供运行人员监视查看，并同时显示在触摸显示屏（2）上。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，过滤取样器（13）为不锈钢烧结过滤材料，其表面镀有防粘纳米涂层。该防粘纳米涂层具有耐磨、防粘和过滤效果好等特性。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，过滤取样器（13）出口通过三通切换接头设有连接样气管接口和防堵吹扫管接口，与样气管和防堵吹扫管相匹配对应。使样气与反吹气体实现真正的分离，保证了样气的代表性同时确保了过滤取样器（13）的防堵吹扫效果。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，压缩制冷单元（9）采用压缩机制冷。压缩机制冷确保样气内水蒸气在低温下能充分冷凝，再通过过滤器（15）分离过滤，确保被测样气的干燥，减少监测红外CO传感器（6）的测量误差，提高测量精度。经低温冷凝的液体和过滤器（15）分离过滤出来的液体，经蠕动泵（10）和蠕动泵（14）排出监测系统机箱。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，PLC控制器（5）数据接口与CO传感器的数据接口通过数据电缆连接。PLC控制器（5）根据系统测量情况，自动完成取样切换阀（8）和防堵切换阀（11）的切换控制、抽吸泵（3）、蠕动泵（10）和蠕动泵（14）的启停控制，以及压缩制冷单元（9）的温度控制等功能等功能由PLC的I/O接口完成。触摸显示屏（2）能显示测量箱能各设备的运行状态，CO测量数据和报警状态等。

实现功能时：设备在监测系统机箱内PLC控制器（5）的控制下，磨煤机内的样气经过滤取样器（13）过滤后，通过样气管与安装与监测系统机箱内的取样切换阀（8），进入压缩制冷单元（9），对样气进行冷却干燥，然后在通过过滤器（15）分离过滤后，其凝液通过蠕动泵（10）和蠕动泵（14）排出到监测系统机箱外，经过冷却干燥过滤后的样气通过流量计（16）和校准三通切换阀（1）后，由抽吸泵（3）抽吸经流量调节阀（4）调节到合适流量后，到专用红外CO传感器（6）完成样气的一氧化碳检测，检测结果通过数据通讯线上传到PLC控制器（5）进行分析和处理并传输到集控室供运行人员监视查看，并同时显示在触摸显示屏（2）上，对发现的磨煤机内煤粉燃烧和爆炸征兆进行及时的预警。当流量计（16）监测到样气流量下降时，监测系统将自动启动防堵反吹模式，干燥的高压压缩空气经过防堵切换阀（11），由防堵吹扫管直接吹扫过滤取样器（13），并由安装在防堵吹扫管上的压力开关（12），根据压力变化情况确认过滤取样器（13）是否已经疏通。当设备运行一段时间后，系统自动进入校准模式，系统将在PLC的控制自动完成对CO传感器校准，以保证测量的精确度和爆炸报警的准确性。

本实用新型的有益效果：通过模块化的设计将取样技术、分离过滤技术、冷却干燥技术、先进传感器测量技术和防堵反吹技术等合理的设计在一起，再结合PLC控制程序将设备自动完成气体取样、过滤分离、冷却干燥、传感器自动测量、防堵反吹和自动校准等功能，成功实现了磨煤机防爆监测自动化、在线化和实时化。具有测量精度高、不受环境影响等优点。为及时发现磨煤机内煤粉燃烧和爆炸征兆，避免磨煤机发生爆炸提供能可靠的技术保证。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本实用新型的磨煤机防爆在线监测装置系统结构图；

附图标号说明：

1、校准三通切换阀；2、触摸显示屏；3、抽吸泵；4、流量调节阀；5、PLC控制器；6、红外CO传感器；7、电化学CO传感器；8、取样切换阀；9、压缩制冷单元；10、蠕动管；11、防堵切换阀；12、压力开关；13、过滤取样器；14、蠕动泵；15、过滤器；16、流量计。

具体实施方式

结合图1，本实用新型的一种磨煤机防爆在线监测装置，包括采集取样模块和监测系统模块；采集取样模块包括过滤取样器13；监测系统模块包括校准三通切换阀1、触摸显示屏2、抽吸泵3、流量调节阀4、PLC控制器5、红外CO传感器6、电化学CO传感器7、取样切换阀8、压缩制冷单元9、蠕动管10、防毒切换阀11、压力开关12、蠕动泵14、过滤器15和流量计16；过滤取样器13安装在磨煤机内部，校准三通切换阀1、触摸显示屏2、抽吸泵3、流量调节阀4、PLC控制器5、红外CO传感器6、电化学CO传感器7、取样切换阀8、压缩制冷单元9、蠕动泵10、防堵切换阀11、压力开关12、蠕动泵14、过滤器15和流量计16均位于监测系统内部；过滤取样器13通过样气管与取样切换阀8相连接，通过防堵吹扫管和压力开关12与防堵切换阀11相连接；取样切换阀8和蠕动泵10分别与压缩制冷单元9相连接；压缩制冷单元9通过样气管与过滤器15相连接；过滤器15分别与蠕动泵14和流量计16相连接；流量计16连接校准三通切换阀1，校准三通切换阀1通过抽吸泵3连接流量调节阀4；流量调节阀4分别连接红外CO传感器6和电化学CO传感器7；红外CO传感器6和电化学CO传感器7通过PLC控制器5连接到触摸显示屏2。

实现功能时：设备在监测系统机箱内PLC控制器5的控制下，磨煤机内的样气经过滤取样器13过滤后，通过样气管与安装与监测系统机箱内的取样切换阀8，进入压缩制冷单元9，对样气进行冷却干燥，然后在通过过滤器15分离过滤后，其凝液通过蠕动泵10和蠕动泵14排出到监测系统机箱外，经过冷却干燥过的样气通过过滤器15、流量计16和校准三通切换阀1后，由抽吸泵3抽吸经流量调节阀（4）调节到合适流量后，到专用红外CO传感器6完成样气的一氧化碳检测，检测结果通过数据通讯线上传到PLC控制器5进行分析和处理并传输到集控室供运行人员监视查看，并同时显示在触摸显示屏2上，对发现的磨煤机内煤粉燃烧和爆炸征兆进行及时的预警。当流量计16监测到样气流量下降时，监测系统将自动启动防堵反吹模式，干燥的高压压缩空气经过防堵切11，由防堵吹扫管直接吹扫过滤取样器13，并由安装在防堵吹扫管上的压力开关12，根据压力变化情况确认过滤取样器13是否已经疏通。当设备运行一段时间后，系统自动进入校准模式，系统将在PLC的控制自动完成对CO传感器校准，以保证测量的精确度和爆炸报警的准确性。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种磨煤机防爆在线监测装置，其特征在于：包括采集取样模块和监测系统模块；所述采集取样模块包括过滤取样器（13）；所述监测系统模块包括校准三通切换阀（1）、触摸显示屏（2）、抽吸泵（3）、流量调节阀（4）、PLC控制器（5）、红外CO传感器（6）、电化学CO传感器（7）、取样切换阀（8）、压缩制冷单元（9）、蠕动泵（10）、防堵切换阀（11）、压力开关（12）、蠕动泵（14）、过滤器（15）和流量计（16）；所述过滤取样器（13）安装在磨煤机内部，所述校准三通切换阀（1）、触摸显示屏（2）、抽吸泵（3）、流量调节阀（4）、PLC控制器（5）、红外CO传感器（6）、电化学CO传感器（7）、取样切换阀（8）、压缩制冷单元（9）、蠕动泵（10）、防毒切换阀（11）、压力开关（12）、蠕动泵（14）、过滤器（15）和流量计（16）均位于监测系统内部；所述过滤取样器（13）通过样气管与取样切换阀（8）相连接，通过防堵吹扫管和压力开关（12）与防堵切换阀（11）相连接；所述取样切换阀（8）和蠕动泵（10）分别与压缩制冷单元（9）相连接；所述压缩制冷单元（9）通过样气管与过滤器（15）相连接；所述过滤器（15）分别与流量调节阀（4）和流量计（16）相连接；所述流量计（16）连接校准三通切换阀（1），校准三通切换阀（1）通过抽吸泵（3）连接流量调节阀（4）；所述流量调节阀（4）分别连接红外CO传感器（6）和电化学CO传感器（7）；所述红外CO传感器（6）和电化学CO传感器（7）通过PLC控制器（5）连接到触摸显示屏（2）。

2.根据权利要求1所述的磨煤机防爆在线监测装置，其特征在于：所述过滤取样器（13）为不锈钢烧结过滤材料，其表面镀有防粘纳米涂层。

3.根据权利要求1所述的磨煤机防爆在线监测装置，其特征在于：所述过滤取样器（13）出口通过三通切换接头设有连接样气管接口和防堵吹扫管接口，与样气管和防堵吹扫管相匹配对应。

4.根据权利要求1所述的磨煤机防爆在线监测装置，其特征在于：所述压缩制冷单元（9）采用压缩机制冷。

5.根据权利要求1所述的磨煤机防爆在线监测装置，其特征在于：所述PLC控制器（5）数据接口与CO传感器的数据接口通过数据电缆连接。

6.根据权利要求1所述的磨煤机防爆在线监测装置，其特征在于：所述蠕动泵（10）将压缩制冷单元（9）冷却样气后产生的冷凝液排出，蠕动泵（14）将样气经过过滤器（15）后过滤分离的液体排出。