CN212059582U

CN212059582U - 一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置

Info

Publication number: CN212059582U
Application number: CN202020765877.0U
Authority: CN
Inventors: 唐迺峰; 应文忠; 林帆; 林渭平; 刘灿华; 梅振锋; 陈敏; 王小华; 姚啸林
Original assignee: Fuzhou Power Plant Of Huaneng Power International Inc; Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Current assignee: Fuzhou Power Plant Of Huaneng Power International Inc; Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2030-05-11

Abstract

本实用新型涉及一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，包括第一、第二、第三氧量测量件；控制系统；信号电缆：第一、第二、第三氧量测量件与控制系统之间通过信号电缆相连接；烟气通道管：包括烟气取样段、烟气排出段，第一、第二第三氧量测量件插入烟气取样段内；负压发生挡板：设置在烟道内。本实用新型通过布置优化和氧量标定，能够充分利用电厂现有测量装置，对现场的改动较小，成本低，在设备搬运、安装方面更为灵活、便利；能够适用于大尺寸烟道截面的氧量测量，测量响应快，滞后时间短；能够显著提升大型燃煤电厂运行氧量在线测量的准确性，在线测量值与截面平均值的偏差能够控制在0.5个百分点以内。

Description

一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置。

背景技术

随着燃煤电厂锅炉精细化运行要求的不断提高，锅炉运行氧量在线测量的准确性要求日益提升。由于锅炉尾部烟道截面尺寸较大，且烟气流场随机组负荷、入炉煤种、磨煤机运行方式等变化较大，烟道内烟气分布不均匀，锅炉运行氧量在线测量成为大型燃煤电厂锅炉风量精细化控制的难点。

参见公开号为CN206788138U的专利公开了一种锅炉尾部烟气含氧量测量装置，通过多个烟气导入管将烟道截面不同位置的烟气抽出、混合后送入氧量传感器，提高了大尺度烟道截面氧量测量的准确性。但是在使用过程中发现其存在以下缺陷：各烟气导入管固定连接在烟气采样容器上，使得测孔之间的距离相对固定，且烟气导入管的长度固定，无法调节取样深度，测量局限性大；各烟气导入管的烟气流量不平衡，混合后的烟气氧量偏离截面平均值；仅依靠烟气导入管和烟气导出管的差压来实现烟气采样，在大截面烟气采样时，采样通道内烟气流速慢，采样滞后时间长。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，包括：

氧量测量组件：用于测量氧量值，包括第一氧量测量件、第二氧量测量件以及第三氧量测量件，测量时：所述的第一氧量测量元件布置在烟道中间，所述的第二氧量测量件、第三氧量测量件分别位于所述的第一氧量测量件的两侧，且所述的第一氧量测量元件插入烟道的深度不小于烟道深度的2/5；

控制系统：用于接收所述的氧量测量组件的各氧量值并计算获得最终氧量值；

信号电缆：用于将氧量测量组件测量的氧量值信号传输给所述的控制系统，所述的第一氧量测量件、第二氧量测量件以及第三氧量测量件与所述的控制系统之间分别通过所述的信号电缆相连接；

烟气通道管：用于插入至烟道内，包括烟气取样段、烟气排出段，所述的烟气取样段具有一个烟气入口、一个传感器插入口，所述的第一氧量测量件、第二氧量测量件以及第三氧量测量件通过所述的传感器插入口插入所述的烟气取样段内；所述的烟气排出段一端与所述的烟气取样段相连通，另一端形成用于与烟道相连通的烟气出口；

负压发生挡板：所述的负压发生挡板设置在所述的烟道内，正对所述的烟气排出段的烟气出口与烟道的连通口。

进一步优选地，所述的负压发生挡板一端连接在烟道内壁上，另一端朝向所述的烟气排出段的烟气出口与烟道的连通口倾斜延伸用于对从所述的烟气出口排出的烟气形成负压抽吸。

进一步优选地，所述的烟气排出段为伸缩管，其包括多节可相对移动的管道段。

进一步优选地，所述的烟气取样段为伸缩管，其包括多节可相对移动的管道段。

进一步优选地，多节所述的管道段之间通过螺纹连接。

进一步优选地，所述的烟气通道管周面上设置有标尺，所述的标尺从所述的传感器插入口向所述的烟气入口延伸。

优选地，所述的第一氧量测量件、第二氧量测量件以及第三氧量测量件为氧化锆传感器。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、通过布置优化和氧量标定，能够充分利用电厂现有测量装置，对现场的改动较小，成本较低，在设备搬运、安装方面也更为灵活、便利；

2、能够适用于大尺寸烟道截面的氧量测量，测量响应快，滞后时间短；

3、能够显著提升大型燃煤电厂运行氧量在线测量的准确性，在线测量值与截面平均值的偏差能够控制在0.5个百分点以内。

附图说明

附图1为本实施例的示意图一；

附图2为本实施例的示意图二。

以上附图中：

10、第一氧量测量件；11、第二氧量测量件；12、第三氧量测量件；2、控制系统；3、信号电缆；40、烟气取样段；400、烟气入口；401、传感器插入口；402、标尺；41、烟气排出段；410、烟气出口；5、负压发生挡板；6、烟道；60、标定测孔；600、假想测点。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、2所示的一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，包括氧量测量组件、控制系统2、信号电缆3、烟气通道管以及负压发生挡板5。具体的说：

氧量测量组件用于测量氧量值，包括第一氧量测量件10、第二氧量测量件11以及第三氧量测量件12。第一氧量测量件10、第二氧量测量件11以及第三氧量测量件12采用氧化锆传感器。

控制系统2用于接收氧量测量组件的各氧量值并通过取平均值或取中值后采用线性修正计算获得最终氧量值，控制系统2可以直接采用现有锅炉的控制系统。

信号电缆3用于将氧量测量组件测量的氧量值信号传输给控制系统2，即第一氧量测量件10、第二氧量测量件11以及第三氧量测量件12与控制系统2之间分别通过信号电缆3相连接。

烟气通道管用于插入至烟道6内，在使用过程中有利于保护氧化锆传感器不被烟尘冲刷，并延伸氧化锆传感器的实际取样深度，实现超过3m深度取样，适用于大尺寸烟道的使用环境。烟气通道管包括烟气取样段40、烟气排出段41，烟气取样段40、烟气排出段41均为直管。烟气取样段40具有烟气入口400、传感器插入口401，烟气入口400、传感器插入口401分别位于烟气取样段40的两端，烟气入口400为斜口，插入后正对气流方向。烟气通道管40周面上设置有标尺402，标尺402从传感器插入口401向烟气入口100延伸，当然标尺402也可为烟气通道管40上的刻度替代，便于插入深度精准定位。烟气排出段41与烟气取样段40垂直，其一端与烟气取样段40相连通，另一端形成用于与烟道6相连通的烟气出口410，烟气出口410为平口，烟气排出段40的烟气出口410与烟道6的连通口沿烟气流动方向开设在烟气取样段40下游烟道6的壁面上。在本实施例中：烟气排出段40、烟气取样段41为伸缩管，其包括多节可相对移动的管道段，多节管道段之间可以通过螺纹连接，实现伸缩，每段管道段长度优选为1m。

负压发生挡板5设置在烟道6内，正对烟气排出段41的烟气出口410与烟道6的连通口。负压发生挡板5一端连接在烟道6的内壁上，另一端朝向烟气排出段40的烟气出口410与烟道6的连通口倾斜延伸用于对从烟气出口410排出的烟气形成负压抽吸。烟气流经负压发生挡板5时，在负压发生挡板5背面附近区域形成负压区，由烟气入口400和烟气出口410的压力差形成自吸式烟气通道。

测量时：选择多个标定测孔60，多个标定测孔等距离均匀布置在同一烟道6的截面上，通常标定测孔60的数量不少于5个，每个标定测孔60向烟道6内的延伸线上设置了多个假想测点600，通常假想测点600的数量不少于4个。氧量测量组件和标定测孔6的安装截面尽量接近，通常截面间距不超过1m，可以直接将氧量测量组件插入标定测孔60进行测量，本实施例采用烟气通道管辅助测量，具体为：烟气通道管安装在同一烟道6截面上，烟道6中间位置布置第一氧量测量件10，两边各至少布置第二氧量测量件11、第三氧量测量件12，烟道6中间位置布置的烟气通道管的插入深度不小于烟道深度的2/5。烟气通过烟气取样段40进入，被氧量测量组件测得氧量值，测得的氧量值通过信号电缆3传输至控制系统2，控制系统2通过取平均值或取中值后采用线性修正计算获得最终氧量值。

实施例：

某电厂350MW燃煤机组，在单侧省煤器出口和脱硝反应器入口烟道上各布置了5个标定测孔，每个标定测孔的设置了4个假想测点，插入深度依次为1m、1.8m、2.6m和3.4m。氧量测量组件布置3个，其中，现有的2个氧化锆传感器利旧，新增的1个氧量测量组件安装在烟道中间位置。根据多工况标定测孔的截面氧量实测结果，利旧的氧化锆传感器的插入深度为1m，安装位置选定在标定测孔A2、A5、B1、B4对应位置；新增的氧量测量组件的插入深度选定为1.8m，安装位置选定在标定测孔A3、B3对应位置。结果表明，标定测孔截面平均值和代表点平均值的偏差能够保持在0.5个百分点以内。

表1标定测孔截面氧量实测值分布：

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，其特征在于：所述的负压发生挡板一端连接在烟道内壁上，另一端朝向所述的烟气排出段的烟气出口与烟道的连通口倾斜延伸用于对从所述的烟气出口排出的烟气形成负压抽吸。

3.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，其特征在于：所述的烟气排出段为伸缩管，其包括多节可相对移动的管道段。

4.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，其特征在于：所述的烟气取样段为伸缩管，其包括多节可相对移动的管道段。

5.根据权利要求3或4所述的燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，其特征在于：多节所述的管道段之间通过螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，其特征在于：所述的烟气通道管周面上设置有标尺，所述的标尺从所述的传感器插入口向所述的烟气入口延伸。

7.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉运行氧量在线测量装置，其特征在于：所述的第一氧量测量件、第二氧量测量件以及第三氧量测量件为氧化锆传感器。