CN209415502U - 一种高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置。为解决现有装置磨损大、冷却效果不好、维护量大等问题，本实用新型包括火检探头内套管、火检探头外套管和火检冷却风管；火检探头内套管内安装有火检凸透镜组件，火检凸透镜组件通过光纤与智能火检扫描仪连接，智能火检扫描仪通过火检信号传递电缆与火焰监控柜连接，火焰监控柜与控制系统连接；火检冷却风管与火检探头外套管以及火检冷却风机连接；火检探头外套管套装在火检探头内套管的外部，且在火检探头外套管上设置有外套管防磨不锈钢管，火检探头内套管上开设有内套管冷却风通道。能够提高火焰检测效率、延长设备使用寿命、减少维护量，从而提高锅炉的安全性和经济性。

Description

一种高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置

技术领域

本实用新型涉及一种高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，适用于以煤、石油、天然气、生物质、垃圾等为燃料，需要监控炉内燃烧火焰的情况。属于锅炉工业设备技术领域。

背景技术

炉膛爆炸是锅炉运行中最大的安全风险之一。作为一个密闭容器，当锅炉炉膛压力过高或过低而达到危险值时，就可能发生爆炸。正常燃烧的炉膛因某种原因发生灭火时，即可能导致压力突然剧烈改变达到危险值。监测炉膛火焰燃烧的状况，在灭火发生前采取有效的措施，防止灭火以阻止炉膛压力突然的剧烈变化，对保证炉膛安全十分重要。

受设备制造和工艺水平的限制，当前大多数锅炉火焰监测装置在实际运行中，存在着易磨损、易高温烧损、寿命短、维护量大、维护费用高的问题。

当前燃煤锅炉电站普遍采用的锅炉火焰检测探头组合装置，受技术所限，凸透镜组件因最靠近火焰而易脆裂，燃料燃烧产生的颗粒也容易在镜面结焦，形成黑点。将光纤聚集成束的融合剂耐温不超过700℃，而正常燃烧时炉膛内的温度一般高达1800℃。由光纤聚合的光束两端的平面极易因融合剂的融化而出现散束现象，同时光纤也易因脆化而断裂。因此降低火检探头前端的温度至关重要。

在实际使用过程中，存在以下问题，导致冷却效果不佳：

（1）火检内外套管的金属软管磨损严重，甚至断裂，漏风严重。由于锅炉内外墙之间的夹道内粉尘很多，锅炉运行过程中，高速二次风夹带粉尘不断冲刷火检外套管。其结果是火检外套管的金属软管部分逐渐磨损、减薄、破裂，进而影响到内套管。严重情况下，内套管也会被磨薄、磨破直至断裂。

（2）火检冷却风机提供的冷却风不能全部到达内套管前端，不能足以对凸透镜镜头组件进行有效的清扫和冷却。

由于火检探头冷却风量不足，探头装置内部，特别是探头前端的温度不能有效降低，火焰检测探头设备经常故障。凸透镜镜头组件光和光纤的使用寿命极短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术磨损大、冷却效果不好且维护量大、费用高、严重影响安全运行的问题，提供一种高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置。该装置能够提高火焰检测效率、延长设备的使用寿命、减少繁重的维护量、显著降低维护费用，从而提高锅炉的安全性和经济性。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，其特征在于，包括火检探头内套管、火检探头外套管和火检冷却风管；所述火检探头内套管内安装有火检凸透镜组件，所述火检凸透镜组件与光纤连接，且光纤还与智能火检扫描仪连接，所述智能火检扫描仪通过火检信号传递电缆与火焰监控柜连接，所述火焰监控柜与控制系统连接；所述火检冷却风管的一端与火检探头外套管连通，所述火检冷却风管的另一端与火检冷却风机连接；所述火检探头外套管套装在火检探头内套管的外部，且在火检探头外套管上设置有外套管防磨不锈钢管，所述火检探头内套管上开设有内套管冷却风通道。

进一步而言，所述火检探头外套管中金属软管部分的外壁焊接有3/4金属软管长度的外套管防磨不锈钢管，用于防止火检探头外套管被二次风携带的高速粉尘磨损，提高设备的使用寿命。这样金属软管部分就不会轻易被磨损，保证了火检冷却风无外漏。

进一步而言，所述内套管冷却风通道与火检探头内套管之间成45°角，用于将火检探头内套管和火检探头外套管之间的一部分冷却风引入火检探头内套管内。使得火检探头内套管由单层冷却风结构改为双层冷却风结构，这样就在火检探头内外套管内形成了两道冷却风。

进一步而言，所述火检探头内套管上开设有7-8个直径为2cm的内套管冷却风通道。

进一步而言，所述火检冷却风管与火检探头外套管之间成45°角，用于提高冷却效果。减少了冷却风向后部倒灌的能量损耗，保证火检探头套管内有足够的冷却风量。

使用方法如下：火检凸透镜组件将炉膛燃料燃烧火焰发出的光信号摄入，由光纤传输到智能火检扫描仪；智能火检扫描仪将光纤传来的光信号转换成电信号，通过火检信号传递电缆输送到集控室电子间内的火焰监控柜进行处理；火检冷却风管将火检冷却风机送来的冷却风送入火检探头外套管进行冷却；火焰监控柜将火检探头检测到的火焰信号，经逻辑判断、处理后的“有火”信号和“火检故障”信号输送到控制系统进行逻辑控制，以达到监控锅炉安全、经济运行的目的。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型通过在火检探头外套管的金属软管部分外焊接大约3/4部分的不锈钢管；采用双层开孔冷却风内套管、火检冷却风45°角进入的方法，既防止了被二次风携带的粉尘颗粒磨损，又提高了冷却效果，延长了火焰检测探头组合装置的使用寿命，提升了锅炉炉膛火焰检测的全程可靠性。从而保证了锅炉灭火保护的全程投入，给锅炉燃烧监控擦亮了“眼睛”，提高了锅炉运行的安全性和经济性，同时又有效地降低了维护费用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例中火检探头内套管的结构示意图。

图中：火检探头内套管1、火检探头外套管2、智能火检扫描仪3、火检冷却风管4、火检信号传递电缆5、外套管防磨不锈钢管6、火检凸透镜组件7、光纤8、内套管冷却风通道9、火焰监控柜10、火检冷却风机11。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图2，本实施例中的高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，包括火检探头内套管1、火检探头外套管2和火检冷却风管4。

火检探头内套管1内安装有火检凸透镜组件7，火检凸透镜组件7与光纤8连接，且光纤8还与智能火检扫描仪3连接，智能火检扫描仪3通过火检信号传递电缆5与火焰监控柜10连接，火焰监控柜10与控制系统连接；火检冷却风管4的一端与火检探头外套管2连通，火检冷却风管4的另一端与火检冷却风机11连接；火检探头外套管2套装在火检探头内套管1的外部，且在火检探头外套管2上设置有外套管防磨不锈钢管6，火检探头内套管1上开设有内套管冷却风通道9。

火检探头外套管2中金属软管部分的外壁焊接有大约3/4金属软管长度的外套管防磨不锈钢管6，用于防止火检探头外套管2被二次风携带的高速粉尘磨损，提高设备的使用寿命。

内套管冷却风通道9与火检探头内套管1之间成45°角，用于将火检探头内套管1和火检探头外套管2之间的一部分冷却风引入火检探头内套管1内。

火检探头内套管1上开设有7-8个直径为2cm的内套管冷却风通道9。

火检冷却风管4与火检探头外套管2之间成45°角，用于提高冷却效果。

锅炉炉墙设计为内墙和外墙，内墙和外墙之间一般留有2米左右的中空间隙，以利于炉墙壁受高温膨胀和隔热。为利于炉膛燃烧，还设计有助燃的二次风，由送风机送入内墙和外墙之间的风道，经安装在内墙壁上的喷燃器内的二次风口喷入炉膛。火检探头组合装置安装在二次风口内，借助二次风进行外部冷却。

锅炉外墙和内墙均开有安装孔，安装孔内各有适当长度的钢管，以便火检探头装置顺利推入和拉出，方便安装和检修维护。

火检探头外套管2焊接在外墙和内墙预留的安装孔内的钢管上；火检探头外套管2中间段为可以适当伸缩的挠性金属软管，以适应炉墙的膨胀。内套管穿过外套管，伸入到内炉壁，接近炉膛内壁口，以便很好地观测火焰。火检探头内套管1的中间也有一段可以适当伸缩的挠性金属软管。

本实施例的使用过程如下：火检凸透镜组件7将炉膛燃料燃烧火焰发出的光信号摄入，由光纤8传输到智能火检扫描仪3；智能火检扫描仪3将光纤8传来的光信号转换成电信号，通过火检信号传递电缆5输送到集控室电子间内的火焰监控柜10进行处理；火检冷却风管4将火检冷却风机11送来的冷却风送入火检探头外套管2进行冷却；火焰监控柜10将火检探头检测到的火焰信号，经逻辑判断、处理后的“有火”信号和“火检故障”信号输送到控制系统进行逻辑控制，以达到监控锅炉安全、经济运行的目的。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，其特征在于，包括火检探头内套管（1）、火检探头外套管（2）和火检冷却风管（4）；所述火检探头内套管（1）内安装有火检凸透镜组件（7），所述火检凸透镜组件（7）与光纤（8）连接，且光纤（8）还与智能火检扫描仪（3）连接，所述智能火检扫描仪（3）通过火检信号传递电缆（5）与火焰监控柜（10）连接，所述火焰监控柜（10）与控制系统连接；所述火检冷却风管（4）的一端与火检探头外套管（2）连通，所述火检冷却风管（4）的另一端与火检冷却风机（11）连接；所述火检探头外套管（2）套装在火检探头内套管（1）的外部，且在火检探头外套管（2）上设置有外套管防磨不锈钢管（6），所述火检探头内套管（1）上开设有内套管冷却风通道（9）。

2.根据权利要求1所述的高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，其特征在于，所述火检探头外套管（2）中金属软管部分的外壁焊接有3/4金属软管长度的外套管防磨不锈钢管（6），用于防止火检探头外套管（2）被二次风携带的高速粉尘磨损，提高设备的使用寿命。

3.根据权利要求1所述的高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，其特征在于，所述内套管冷却风通道（9）与火检探头内套管（1）之间成45°角，用于将火检探头内套管（1）和火检探头外套管（2）之间的一部分冷却风引入火检探头内套管（1）内。

4.根据权利要求1或3所述的高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，其特征在于，所述火检探头内套管（1）上开设有7-8个直径为2cm的内套管冷却风通道（9）。

5.根据权利要求1所述的高耐磨、高效冷却的锅炉火焰检测探头套管组合装置，其特征在于，所述火检冷却风管（4）与火检探头外套管（2）之间成45°角，用于提高冷却效果。