CN211527958U

CN211527958U - 一种便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置

Info

Publication number: CN211527958U
Application number: CN201922074831.4U
Authority: CN
Inventors: 毛晓飞; 郭亚力; 曹华; 黄桥生; 王建豪; 张伟; 董中俊
Original assignee: State Grid Changyuan Hanchuan First Power Co ltd; Guodian Science and Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: STATE GRID CHANGYUAN HANCHUAN FIRST POWER Co.,Ltd.; CHN Energy Group Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2020-09-18
Anticipated expiration: 2029-11-27

Abstract

本实用新型提供一种便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，具有方便拆卸、操作简单，可在线收集锅炉烟气飞灰样等优势。该便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，布置在空预器出口竖直烟道内，用于燃煤电站锅炉运行中的烟气飞灰取样，包括水平安装在所述烟道内的取样管，所述取样管前部伸入烟道并设有取样孔，取样管后部置于烟道外并设有手柄；所述取样管前端密封，后端设有用于倒样的活动堵头，取样管与烟道配合位置设有密封结构；安装时，取样管的取样孔正对烟气流向设置并伸至烟道中部位置。

Description

一种便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置

技术领域

本实用新型属于燃煤电站锅炉运行中燃烧与调整技术领域，涉及一种便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，适用于燃煤电站锅炉烟气飞灰的实时取样。

背景技术

燃煤电站锅炉的烟气飞灰可燃物含量是反映机组锅炉安全、经济运行的重要指标，因而锅炉烟气飞灰的准确、高效及安全取样显得尤为重要。

现有的电站锅炉固定式在线飞灰取样装置多布置于空气预热器出口水平烟道，长时间运行后，由于飞灰颗粒对取样管的冲刷磨损、烟气对取样管的腐蚀等原因，存在取样装置收集的飞灰代表性差问题。

同时现有的飞灰取样装置多固定安装于一个位置，存在所取的飞灰样无法反映整个烟道断面的飞灰分布情况问题。所以如何便捷、安全取到锅炉飞灰样，并保证飞灰取样的代表性，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型提供一种便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，具有方便拆卸、操作简单，可在线收集锅炉烟气飞灰样等优势。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，布置在空预器出口竖直烟道内，用于燃煤电站锅炉运行中的烟气飞灰取样，包括水平安装在所述烟道内的取样管，所述取样管前部伸入烟道并设有取样孔，取样管后部置于烟道外并设有手柄；所述取样管前端密封，后端设有用于倒样的活动堵头，取样管与烟道配合位置设有密封结构；安装时，取样管的取样孔正对烟气流向设置并伸至烟道中部位置。

优选地，所述取样孔采用椭圆孔。

优选地，所述椭圆孔长轴控制在800~1200mm之间，短轴控制在20~30mm之间。

优选地，取样管总长度在2000~2500mm之间。

优选地，取样管后部的手柄距离取样管尾部50~100mm；手柄与烟道壁面之间至少留有50-100mm的隔热距离较好。该长度主要考虑两方面，一方面便于操作方便，距离不宜太长，另一方面，由于空预器出口烟温多在100℃以上，为防止烫伤，需保证手柄离烟道外壁面一定的距离，为此选择该距离。

优选地，所述手柄对称于取样管设置两组，两组手柄与取样孔开孔方向同向或垂直设置，用于调整取样孔朝向。每侧手柄长约100mm。

优选地，所述取样管采用耐高温、耐腐蚀性能较强的304不锈钢空心圆管。

优选地，取样管外直径约45~60mm，壁厚约3~5mm。（取样管径与锅炉空预器出口烟道飞灰取样测孔孔径匹配）

优选地，空预器出口竖直烟道的同一水平截面上，采用网格法布置多组烟气取样管，烟道上与对应每组取样管设有测孔，测孔孔径与取样管管径适配。测孔孔径多在45~60mm之间，飞灰取样装置的取样管管径需选择接近或略小于烟气取样测孔的孔径。若空预器出口烟道未安装烟气取样测孔，则一般选择在空预器出口的竖直烟道断面上按网格法垂直开飞灰取样孔，孔径应略大于飞灰取样装置的取样管管径。

优选地，网格法布置的测孔数量N与烟道断面边长L的关系：当L≦2000mm，N取3；当2000mm<L≦2500mm，N取4；当2500mm<L≦3000mm，N取5；L>3000mm时，L每增加500mm，N增加1，且N≦8。

所述密封结构采用密封橡胶垫圈。

密封橡胶垫圈采用耐高温、具有较强的防腐性能的聚四氟乙烯橡胶材质的密封橡胶垫圈，用于烟气密封。

取样管尾部的堵头要便于拆卸，必要时可加装螺纹接头。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1、本实用新型的便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，布置在空预器出口竖直烟道内，用于燃煤电站锅炉运行中的烟气飞灰取样。

2、本实用新型的烟气飞灰取样装置为便携手持式，方便拆卸、操作简单，可根据测孔位置变换更换采样位置，使用灵活。

3、本实用新型的烟气飞灰取样装置可网格法设置，网格式布置多采样管，使采样更全面，更代表性。

4、由于使用环境的锅炉烟道为负压，取样孔采用较大的椭圆孔设计以及合理尺寸设计，有利于收集飞灰，同时采样方便快捷。

附图说明

图1为实施例中飞灰取样装置结构示意图（也作摘要附图）；

图2 为实施例中空预器出口烟道断面飞灰取样装置网格布置示意图；

图中，1-取样管；2-取样孔；3-手柄；4-密封橡胶垫圈；5-堵头；6-测孔；7-烟道壁面；A-空气预热器出口竖直烟道；B-烟道断面深度；L-烟道断面边长。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步的详细说明：

实施例一：

如图1所示，本实用新型便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，该装置布置在空预器出口竖直烟道A内，用于燃煤电站锅炉运行中的烟气飞灰在线取样。该装置包括水平安装在所述烟道内的取样管1，取样管前部伸入烟道并设有取样孔2，取样管后部置于烟道外并设有手柄3；取样管前端密封，后端设有用于倒样的活动堵头5，取样管1与烟道配合位置设有密封结构。安装时，取样管的取样孔2正对烟气流向设置并伸至烟道中部位置。取样孔2优选设计采用椭圆孔结构。

实施例二：

本实例进一步设计在于，如图2所示，燃煤电站锅炉在空预器出口竖直烟道的同一水平截面上，采用网格法布置一排烟气取样管，烟道上与对应每组取样管设有测孔6，测孔孔径与取样管管径适配。测孔孔径多在45~60mm之间，飞灰取样装置的取样管管径需选择接近或略小于烟气取样测孔的孔径。若空预器出口烟道未安装烟气取样测孔，则一般选择在空预器出口的竖直烟道断面上按网格法垂直开飞灰取样孔，孔径应略大于飞灰取样装置的取样管管径。

网格法布置的测孔数量N与烟道断面边长L的设计关系如下：

当L≦2000mm，N取3；当2000mm<L≦2500mm，N取4；当2500mm<L≦3000mm，N取5；L>3000mm时，L每增加500mm，N增加1，且N≦8。

依据不同的试验（或研究）目的来确定飞灰取样测孔的布置位置及数量。飞灰取样测孔位置的选取应考虑锅炉圈梁、支撑梁对飞灰取样装置取样管的影响，还应考虑外部作业空间。一般飞灰取样测孔位置正前方1~1.5m范围内应无障碍物，以便于操作。

飞灰取样测孔确定后，当开始飞灰采样时，将每个飞灰取样装置的取样管分别插入取样测孔，依据烟道的深度来确定取样管插入深度，同时通过调整手柄方向，保证取样管中间的取样孔正对烟气来流方向，由于烟道处于负压，密封橡胶垫圈能很好贴附在烟道外壁面上。

飞灰采样结束时，依靠手柄，依次将每个取样测孔中的飞灰取样装置的取样管快速水平抽出，收集好每个测孔位置对应的飞灰样，并编号。根据试验的不同目的，飞灰连续采样的时间可自行控制，一般飞灰连续采样的时间宜控制在2~4小时。

飞灰取样测孔个数N的设定建议满足下表：

实施例三：

本实例进一步设计在于，飞灰取样装置的取样管总长度的选择，以取样管正中间的取样孔中心能位于锅炉空预器出口烟道（取样管插入深度方向）的中心位置为宜，因为取样孔位于烟道中部能收集到流经该区域的代表性飞灰。同时考虑取样装置的可操作性及便携性，取样管总长度不宜过长，一般取样管总长度在2000~2500mm之间较好。

取样管正中间开有取样孔，取样孔为椭圆形，长轴一般控制在800~1200mm之间、短轴控制在20~30mm之间。取样孔大小尺寸的选择主要考虑两方面，一方面：由于飞灰采样时间一般根据试验的不同目的，有所不同，但一般飞灰连续采样的时间在2~4小时之间，为能在较短时间内采集到足够的代表性飞灰样，取样孔的长轴不宜太短，否者取不到足够的样，同时取样孔又不宜太长，否者飞灰无法存留，容易逃逸。为此本申请通过多次试验，选择取样孔长轴控制在800~1200mm之间、短轴控制在20~30mm之间比较合理。密封结构采用密封橡胶垫圈。密封橡胶垫圈采用耐高温、具有较强的防腐性能的聚四氟乙烯橡胶材质的密封橡胶垫圈，用于烟气密封。取样管尾部的堵头要便于拆卸，必要时可加装螺纹接头。

本申请中提及飞灰取样装置的手柄距离取样管尾部约100mm，应该增加飞灰取样时，手柄距离烟道外壁面的距离，该距离一般控制在50~100mm之间较好。该长度主要考虑两方面，一方面便于操作方便，距离不宜太长，另一方面，由于空预器出口烟温多在100℃以上，为防止烫伤，需保证手柄离烟道外壁面一定的距离。为此选择距离在50~100mm之间较好。

实施例四：

本实例进一步设计在于，取样管的材质要求采用耐高温、耐腐蚀性能较强的304不锈钢空心圆管，取样管外直径约50mm，壁厚约4mm（取样管径与锅炉空预器出口烟道飞灰取样测孔孔径匹配），长约2200mm。取样管头部密封、尾部布置有活动式堵头。取样管正中间开有取样孔，取样孔长1100mm、宽约20mm。

手柄距离取样管尾部约100mm，手柄与取样孔呈90度角焊接布置于取样管两侧，每侧手柄长约100mm；密封橡胶垫圈采用耐高温、具有较强的防腐性能的聚四氟乙烯橡胶材质，垫圈内径与取样管的外径一致，布置于手柄处，用于烟气密封；堵头布置于取样管尾部，堵头要便于拆卸，必要时可加装螺纹接头。

Claims

1.一种便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，布置在空预器出口竖直烟道内，用于燃煤电站锅炉运行中的烟气飞灰取样，包括水平安装在所述烟道内的取样管，其特征在于：所述取样管前部伸入烟道并设有一个取样孔，取样管后部置于烟道外并设有手柄；所述取样管前端密封，后端设有用于倒样的活动堵头，取样管与烟道配合位置设有密封结构；所述取样管总长度在2000~2500mm之间；所述取样孔采用椭圆孔，椭圆孔长轴控制在800~1200mm之间，短轴控制在20~30mm之间。

2.根据权利要求1所述便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，其特征在于：取样管后部的手柄距离取样管尾部50~100mm；手柄与烟道壁面之间至少留有50-100mm的隔热距离。

3.根据权利要求1所述便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，其特征在于：所述手柄对称于取样管设置两组，两组手柄与取样孔开孔方向同向或垂直设置，用于调整取样孔朝向。

4.根据权利要求2所述便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，其特征在于：取样管外直径为45~60mm，壁厚为3~5mm。

5.根据权利要求4所述便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，其特征在于：所述取样管采用304不锈钢空心圆管。

6.根据权利要求1-5任一所述便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，其特征在于：空预器出口竖直烟道的同一水平截面上，采用网格法布置有多组烟气取样管。

7.根据权利要求6所述便携式燃煤电站锅炉烟气飞灰取样装置，其特征在于：网格法布置的测孔数量N与烟道断面边长L的关系：当L≦2000mm，N取3；当2000mm<L≦2500mm，N取4；当2500mm<L≦3000mm，N取5；L>3000mm时，L每增加500mm，N增加1，且N≦8。