CN211601963U - 锅炉燃烧器切圆定位工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锅炉燃烧器切圆定位工具，锅炉燃烧器切圆定位工具包括：激光测距仪；找平工具，位于激光测距仪的侧面，找平工具的平直外缘与激光测距仪的轴向方向平行，找平工具的内缘通过连接部件与激光测距仪连接；水平仪，固定设置在激光测距仪上或者找平工具上。本实用新型的有益效果是，本实用新型实施例中采用激光测距仪用于测量直线距离和代替现有技术中常用的钢丝，能够避免现有技术中因受重力作用使钢丝弯曲变形而导致定位偏离的问题，达到准确定位假想切圆的目的。

Description

锅炉燃烧器切圆定位工具

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉燃烧器切圆定位工具。

背景技术

切圆燃烧是锅炉重要的燃烧组织型式，相比于旋流燃烧方式，具有燃烧器调节机构更简单、燃烧稳定性更强的优点，因而在我国的煤粉燃烧锅炉中被大量采用。假想切圆半径是切圆燃烧的关键设计参数之一，燃烧器定位时应严格保证设计的切圆半径。切圆半径过大可能导致炉膛水冷壁结渣等问题，切圆半径过小则不利于煤粉着火和燃尽。燃烧器安装规范规定了炉膛水平截面上燃烧器射流与水冷壁的夹角，实际值与设计值的偏差应不大于±0.5o，以此来保证设计的切圆半径。

现有技术方案一：在燃烧器下沿附近平面标高处沿水冷壁搭设一周脚手架，沿炉膛对角线搭设走廊，找出炉膛中心，将半径与假想切圆相同的圆形模板固定于炉膛中心。在各角燃烧器喷口处拉出一根钢丝与圆形模板相切，从燃烧器喷口前后分别拉钢丝确定喷口中心线，调整燃烧器喷口中心线与圆形模板切线夹角不大于±0.5°具体参见超临界四角切圆锅炉燃烧器安装工艺探讨(杨纪周，广东科技，2007，(171)：124-125)。

现有技术方案一的缺点：1、找炉膛中心工作量巨大，主要是搭设脚手架和对角线走廊费时费力。2、受重力作用，钢丝会弯曲变形，不能代表严格的直线，导致定位出现偏离。炉膛尺寸越大，这种偏离越严重。3、确定燃烧器喷口中心线也很费时，并且容易造成较大的人为误差。

现有技术方案二：从喷嘴外口放一道钢丝到锅炉后墙上，在锅炉后墙的鳍片上点焊一定位圆钢，并在定位圆钢上刻上定位点，定位点距离后墙固侧管口边缘92mm；此道钢丝从喷嘴口内部贯通并保证内外喷嘴的中心重合,并拉紧；通过调整燃烧器的角度使钢丝绳在定位点两侧329mm或335mm范围内，记录数据并通过三角运算计算喷嘴中心线夹角，计算值与理论值偏差在允许范围内时，燃烧器中心线的切圆角度达到要求，完成喷嘴找正。具体请参见一种切圆式煤粉燃烧器安装方法(申请号201910415166.2)。

现有技术方案二的缺点：1、受重力作用，连接喷口和炉膛后墙的钢丝会弯曲变形，不能代表严格的直线，导致定位出现偏离。炉膛尺寸越大，这种偏离越严重。2、确定燃烧器喷口中心线也很费时，并且容易造成较大的人为误差。

现有技术方案三：燃烧器的切圆找正采用切线(一次风内喷口与外接口中心线)与四侧水冷壁边界线的平行线交点形成一定的角度，在两条线上各取一点使两点到两线交叉点距离相等，量出两点之间的直线距离(即尺寸a)，如上图所示。借助CAD计算机绘图软件算出符合图纸要求角度所对应的直线长度，并与实际量出两点之间的直线距离(即尺寸b)进行校核，如有偏差则继续对燃烧器角度进行调整，直至达到理论直线长度为止。具体参照超临界锅炉四角切圆燃烧器安装及找正方法改进(李军喜，内燃机与配件，2017，(24)：79-81)。

现有技术方案三的缺点：1、受炉外空间限制，尺寸a和b不可能选得很大。根据三角形相似原理，a和b测量定位的误差会在炉膛内被放大。炉膛尺寸越大，这种误差放大的效应越严重。2、确定燃烧器喷口中心线也很费时，并且容易造成较大的人为误差。

其中切圆燃烧的意思为：位于同一水平高度的一组燃烧器，射流中心线从相反方向与同一假想切圆相切的锅炉燃烧组织方式。这里一组燃烧器的数量为2N，其中N是任意自然数。常见的切圆燃烧型式包括四角切圆、六角切圆和八角切圆等

实用新型内容

本实用新型提供了一种锅炉燃烧器切圆定位工具，以达到定位假想切圆的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锅炉燃烧器切圆定位工具，包括：激光测距仪；找平工具，位于激光测距仪的侧面，找平工具的平直外缘与激光测距仪的轴向方向平行，找平工具的内缘通过连接部件与激光测距仪连接；水平仪，固定设置在激光测距仪上或者找平工具上。

进一步地，激光测距仪的外周设置有周向凹槽，连接部件的一端与找平工具的内缘固定连接，连接部件的另一端置于周向凹槽内，找平工具能够与连接部件一起绕激光测距仪的轴线转动。

进一步地，连接部件为两个，两个连接部件平行间隔设置在找平工具的两端部。

进一步地，水平仪设置在找平工具上。

进一步地，连接部件的一端与找平工具的内缘固定连接，连接部件的另一端与激光测距仪的外周面固定连接。

进一步地，找平工具为两把，两把找平工具对称设置在激光测距仪的两侧，且每把找平工具均对应连接有连接部件。

进一步地，每把找平工具均对应与两个连接部件连接，两个连接部件平行间隔设置在找平工具的两端部。

进一步地，水平仪设置在激光测距仪上。

本实用新型的有益效果是，本实用新型实施例中采用激光测距仪用于测量直线距离和代替现有技术中常用的钢丝，能够避免现有技术中因受重力作用使钢丝弯曲变形而导致定位偏离的问题，达到准确定位假想切圆的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中锅炉燃烧器切圆定位工具的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中锅炉燃烧器切圆定位方法示意图。

图中附图标记：10、激光测距仪；20、找平工具；30、连接部件；40、水平仪。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种锅炉燃烧器切圆定位工具，包括激光测距仪10、找平工具20、连接部件30和水平仪40。找平工具20位于激光测距仪10的侧面，找平工具20的硬质平直外缘与激光测距仪10的轴向方向平行，找平工具20的内缘通过连接部件30与激光测距仪10连接。水平仪40固定设置在激光测距仪10上或者找平工具20上。

本实用新型实施例中采用激光测距仪10用于测量直线距离和代替现有技术中常用的钢丝，能够避免现有技术中因受重力作用使钢丝弯曲变形而导致定位偏离的问题，达到准确定位假想切圆的目的。

在本实用新型的一种实施例中，激光测距仪10的外周设置有周向凹槽，连接部件30的一端与找平工具20的内缘固定连接，连接部件30的另一端置于周向凹槽内，找平工具20能够与连接部件30一起绕激光测距仪10的轴线转动。

上述连接部件30为连接杆，上述连接杆的一端与找平工具20的内缘固定连接，连接杆的另一端为卡接端，该卡接端卡接在周向凹槽内，使连接杆仅能够沿周向凹槽转动但并不能发生摆动和脱出。

优选地，上述的连接部件30为两个，两个相同结构的连接部件30平行间隔设置在找平工具20的两端部。设置两个连接部件30，能够增加找平工具20转动时的平稳度，避免找平工具20转动时发生位置偏转。

水平仪40设置在找平工具20上。其中，水平仪40、找平工具20的外缘和激光测距仪10的激光束应处于同一平面上，用于检查燃烧器是否处于水平位置。

本实用新型还提供了另一种实施例，在该实施例中连接部件30的一端与找平工具20的内缘固定连接，连接部件30的另一端与激光测距仪10的外周面固定连接。即找平工具20通过连接部件30与激光测距仪10一体连接。

当然，为了便于工作人员操作，可以将找平工具20设置为两把，两把找平工具20对称设置在激光测距仪10的两侧，且每把找平工具20均对应连接有连接部件30。工作时可以通过两把找平工具20分别贴合燃烧器的两个相对侧壁。

具体地，每把找平工具20均对应与两个连接部件30连接，两个连接部件30平行间隔设置在找平工具20的两端部。水平仪40设置在激光测距仪10上。

需要说明的是，本实用新型实施例中激光测距仪10的外型可以是圆柱体、长方体或多棱柱体，找平工具20的外缘在旋转时应保证始终与激光测距仪10的激光束平行。上述找平工具20可以为直尺，矩尺或者方形尺。并且上述两个实施例并非炉燃烧器切圆定位工具的唯一型式，实际使用的炉燃烧器切圆定位工具只要具备上述基本功能特征，均应视为本实用新型提出的炉燃烧器切圆定位工具。本实用新型还提供了一种锅炉燃烧器切圆定位方法，采用上述的锅炉燃烧器切圆定位工具进行定位操作，锅炉燃烧器切圆定位方法包括以下步骤：

步骤10、通过水平仪40检查燃烧器是否处于水平位置；

步骤20、将找平工具20的外缘紧贴燃烧器的一侧内壁，使激光测距仪10在相对的水冷壁上形成第一光斑，测量水冷壁转折点到第一光斑的第一水平距离a；

步骤30、将找平工具20的外缘紧贴燃烧器的另一侧内壁，使激光测距仪10在相对的水冷壁上形成第二光斑，测量水冷壁转折点到第二光斑的第二水平距离b；

步骤40、根据设计图纸和燃烧器定位要求的误差范围参数计算出燃烧器的喷口中心线与水冷壁的交点到水冷壁转折点的第一标准距离e1和第二标准距离e2；

步骤50、当满足e2<(a+b)/2<e1时，则燃烧器的假想切圆合格。

下面对该实施例的各个步骤进行具体说明，具体如下：

步骤10具体为：将锅炉燃烧器切圆定位工具的找平工具20的外缘分别紧贴燃烧器两侧内壁，通过水平仪40检查燃烧器是否处于水平位置。

在步骤20和步骤30中：通过第一水平距离a和第二水平距离b可以得知距水冷壁转折点距离为(a+b)/2的位置即燃烧器喷口中心线与该水冷壁的交点。

步骤40具体为：根据设计图纸或数据，计算出喷口中心线与相邻水冷壁的夹角α，假设喷口中心线与相邻水冷壁的夹角为α-Δ和α+Δ，其中，Δ为燃烧器定位要求的误差范围。分别计算对应的燃烧器喷口中心线与水冷壁的交点到水冷壁转折点的第一标准距离e1和第二标准距离e2。

进一步地，步骤50具体为：如果e2<(a+b)/2<e1，则燃烧器的假想切圆合格；否则须调整燃烧器喷口中心线角度，使e2<(a+b)/2<e1。

需要说明的是，在该实施例中可以不选用水冷壁转折点作为基础点测量第一水平距离a和第二水平距离b。例如可以选择水冷壁中点位置进行测量。

如图2所示，本实用新型还提供了另一种定位方法实施例，该锅炉燃烧器切圆定位方法具体包括以下步骤：

步骤10、通过水平仪40检查燃烧器是否处于水平位置；

步骤20、将找平工具20的外缘紧贴燃烧器的一侧内壁，测量燃烧器的喷口截面到对侧水冷壁的第一距离c；

步骤30、将找平工具20的外缘紧贴燃烧器的另一侧内壁，测量燃烧器的喷口截面到对侧水冷壁的第二距离d；

步骤40、根据设计图纸和燃烧器定位要求的误差范围参数计算出燃烧器的喷口中心线到对侧水冷壁的第一标准直线距离f1和第二标准直线距离f2；

步骤50、当满足f1<(c+d)/2<f2时，则燃烧器的假想切圆合格。

下面对该实施例的各个步骤进行具体说明，具体如下：

步骤10具体为：将锅炉燃烧器切圆定位工具的找平工具20的外缘分别紧贴燃烧器两侧内壁，通过水平仪40检查燃烧器是否处于水平位置。

在步骤20和步骤30中：通过第一距离c和第二距离d可以得知，沿着燃烧器喷口中心线的方向，燃烧器喷口截面中心到对侧水冷壁的直线距离为(c+d)/2。

步骤40具体为：根据设计图纸或数据，计算出喷口中心线与相邻水冷壁的夹角α，假设喷口中心线与相邻水冷壁的夹角为α-Δ和α+Δ，其中，Δ为燃烧器定位要求的误差范围。分别计算对应的燃烧器喷口中心线与水冷壁的交点到水冷壁转折点的第一标准直线距离f1和第二标准直线距离f2。

进一步地，步骤50具体为：如果f1<(c+d)/2<f2，则燃烧器切圆合格；否则须调整燃烧器喷口中心线角度，使f1<(c+d)/2<f2。

本实用新型实施例中，燃烧器切圆定位只涉及长度(或距离)的测量，可以直接利用激光的相位法或脉冲法测距，也可使用盒尺、直尺等常规的长度测量工具。上述第一标准距离e1、第二标准距离e2、第一标准直线距离f1和第二标准直线距离f2均可以通过画图软件中直接测算，也可以通过角度与长度的对应计算公式进行计算。

需要说明的是，当本实用新型应用于垂直水冷壁时，可以不借助长度(或距离)测量工具，依靠数水冷壁管数量来确定燃烧器喷口中心线与水冷壁的交点位置。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：节省了找炉膛中心和放置切圆模板的巨大工作量，能够避免钢丝变形造成的定位误差，并且降低了找燃烧器喷口中心线的技术难度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (8)

1.一种锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，包括：

激光测距仪(10)；

找平工具(20)，位于激光测距仪(10)的侧面，找平工具(20)的平直外缘与激光测距仪(10)的轴向方向平行，找平工具(20)的内缘通过连接部件(30)与激光测距仪(10)连接；

水平仪(40)，固定设置在激光测距仪(10)上或者找平工具(20)上。

2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，激光测距仪(10)的外周设置有周向凹槽，连接部件(30)的一端与找平工具(20)的内缘固定连接，连接部件(30)的另一端置于所述周向凹槽内，找平工具(20)能够与连接部件(30)一起绕激光测距仪(10)的轴线转动。

3.根据权利要求2所述的锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，连接部件(30)为两个，两个连接部件(30)平行间隔设置在找平工具(20)的两端部。

4.根据权利要求2所述的锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，水平仪(40)设置在找平工具(20)上。

5.根据权利要求1所述的锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，连接部件(30)的一端与找平工具(20)的内缘固定连接，连接部件(30)的另一端与激光测距仪(10)的外周面固定连接。

6.根据权利要求5所述的锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，找平工具(20)为两把，两把找平工具(20)对称设置在激光测距仪(10)的两侧，且每把找平工具(20)均对应连接有连接部件(30)。

7.根据权利要求6所述的锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，每把找平工具(20)均对应与两个连接部件(30)连接，两个连接部件(30)平行间隔设置在找平工具(20)的两端部。

8.根据权利要求5所述的锅炉燃烧器切圆定位工具，其特征在于，水平仪(40)设置在激光测距仪(10)上。

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