CN220670961U - 一种兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于火电厂领域，公开了一种兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，包括若干螺杆采样头、输煤皮带组以及皮带采样机；输煤皮带组包括若干收集输煤皮带以及汇总输煤皮带，各收集输煤皮带均与汇总输煤皮带连接；若干螺杆采样头设置于煤场存煤区域的下方，且位于收集输煤皮带上方；若干螺杆采样头的靠近煤堆一端的端部设置测温探针；汇总输煤皮带的下游区域上沿输煤方向依次设置皮带秤和皮带采样机。利用置于煤场存煤区域的下方的螺杆采样头对煤堆深层区域进行采样，以此得到存煤化验指标，直观反馈长期存煤下燃煤理化指标的变化情况。同时获取煤样的温度信息，测算目标区域煤样升温情况，解决了煤堆深处温度测量困难的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于火电厂领域，涉及一种兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统。
背景技术
非仓储式存煤，特别是露天煤场存煤是目前火力发电厂最常用的存煤手段，具有设备建设成本低廉，煤炭堆放方式与存量灵活等诸多优点。这种自然堆放的存煤效果，受到外界环境影响较大，且随着煤炭堆放时间的延长，煤炭长期暴露在大气环境中，不断进行自燃氧化过程，存在着较大的自燃风险，给火力发电企业带来了巨大的安全隐患。
对于存煤时间较长的燃煤，需要进行采样并检验其化验指标，为配煤掺烧提供精准数据，然而目前多数情况下煤场管理人员仅能采取煤堆浅表层煤样，无法有效对煤场存煤深层煤样进行采样。同时，对于煤场存煤的温度监测，则多采用测温杆测量存煤浅表层温度，或采用红外摄像头监控存煤区域表面温度，无法对存煤深处温度进行直接测量，因此难以监测深层煤样的变质以及实时温度情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，包括若干螺杆采样头、输煤皮带组以及皮带采样机；输煤皮带组包括若干收集输煤皮带以及汇总输煤皮带，各收集输煤皮带均与汇总输煤皮带连接；若干螺杆采样头设置于煤场存煤区域的下方，且位于收集输煤皮带上方；若干螺杆采样头的靠近煤堆一端的端部设置测温探针；汇总输煤皮带的下游区域上沿输煤方向依次设置皮带秤和皮带采样机。
可选的，所述汇总输煤皮带的下游端部设置废料收集器。
可选的，所述煤场存煤区域为条形煤场时：若干螺杆采样头等间距排列，且条形煤场的短边方向设置1个螺杆采样头，条形煤场的长边方向根据条形煤场长边与条形煤场短边的长度关系等比例增加螺杆采样头数量。
可选的，所述煤场存煤区域为圆型煤场时：若干螺杆采样头等角度排列，且均设置在半径为圆型煤场半径1/3～2/3范围内的圆周上。
可选的，所述测温探针采用热电偶测温探针或热电阻测温探针。
可选的，所述测温探针通过埋入式方式布置在螺杆采样头的端部。
可选的，还包括无线传输装置，无线传输装置与各测温探针均连接。
可选的，所述收集输煤皮带的下游区域上沿输煤方向依次设置皮带秤和皮带采样机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，利用置于煤场存煤区域的下方的螺杆采样头对煤堆深层区域进行采样，直接获取煤样，然后通过收集输煤皮带进行收集，并通过汇总输煤皮带进行汇总，最终通过皮带秤和皮带采样机进行采样，在输煤皮带设置皮带称获取煤样的质量信息，以此得到存煤化验指标，直观反馈长期存煤下燃煤理化指标的变化情况。同时，在螺杆采样头设置测温探针，获取煤样的温度信息，测算目标区域煤样升温情况，解决了煤堆深处温度测量困难的问题。
附图说明
图1为本实用新型的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统结构示意图。
其中：1-煤堆；2-螺杆采样头；3-收集输煤皮带；4-汇总输煤皮带；5-皮带秤；6-皮带采样机；7-废料收集器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参见图1，本实用新型兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，包括若干螺杆采样头2、输煤皮带组以及皮带采样机6。
输煤皮带组包括若干收集输煤皮带3以及汇总输煤皮带4，各收集输煤皮带3均与汇总输煤皮带4连接；若干螺杆采样头2设置于煤场存煤区域的下方，且位于收集输煤皮带3上方；若干螺杆采样头2的靠近煤堆1一端的端部设置测温探针；汇总输煤皮带4的下游区域上沿输煤方向依次设置皮带秤和皮带采样机6。
本实用新型兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，利用置于煤场存煤区域的下方的螺杆采样头2对煤堆1深层区域进行采样，直接获取煤样，然后通过收集输煤皮带3进行收集，并通过汇总输煤皮带4进行汇总，最终通过皮带秤和皮带采样机6进行采样，在输煤皮带设置皮带称获取煤样的质量信息，以此得到存煤化验指标，直观反馈长期存煤下燃煤理化指标的变化情况。同时，在螺杆采样头2设置测温探针，获取煤样的温度信息，测算目标区域煤样升温情况，解决了煤堆1深处温度测量困难的问题。
在一种可能的实施方式中，所述汇总输煤皮带4的下游端部设置废料收集器7。
具体的，通过设置废料收集器7实现废料的统一收集和后续处理。
收集输煤皮带3收集由螺杆采样头2采集的煤样，汇总输煤皮带4则依次汇总转运煤样，汇总输煤皮带4的最后一级将煤样输运至与地面齐平位置。
在一种可能的实施方式中，当所述煤场存煤区域为条形煤场时：若干螺杆采样头2等间距排列，且条形煤场的短边方向设置1个螺杆采样头2，条形煤场的长边方向根据条形煤场长边与条形煤场短边的长度关系等比例增加螺杆采样头2数量。
当所述煤场存煤区域为圆型煤场时：若干螺杆采样头2等角度排列，且均设置在半径为圆型煤场半径1/3～2/3范围内的圆周上。此种情况下，螺杆采样头2具体的数量可以根据圆周实际大小来决定。
具体的，对于条形煤场，沿长边方向在螺杆采样头2下方设置对应条状的收集输煤皮带3；对于圆型煤场，沿螺杆采样头2所在圆周在下方设置对应环状的收集输煤皮带3。
在一种可能的实施方式中，所述测温探针采用热电偶测温探针或热电阻测温探针，可以通过埋入式方式布置在螺杆采样头2的端部。
在一种可能的实施方式中，还包括无线传输装置，无线传输装置与各测温探针均连接。具体的，通过设置无线传输装置便于实现各测温探针的监测数据的远程传输，实现无人化的温度自动监测。
在一种可能的实施方式中，皮带采样机6设置位置可根据实际业务需要设置在输煤皮带组的任意一条输煤皮带上，且数量不限，但如果该条输煤皮带上存在皮带秤时，皮带采样机6应设置在皮带秤所在位置的下游区域。
此外，当有多条收集输煤皮带3时，皮带秤只能设置在收集输煤皮带3的最下游区域，且每条收集输煤皮带3均设置一个皮带秤。
本实用新型兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统的使用步骤：
S1、启动输煤皮带组，启动需要测温和采样的煤堆1下方的螺杆采样头2，使其处于采样工况，记录采样工况期间螺杆采样头2的电压数据、电流数据、温度数据以及时间数据，并通过皮带采样机6采集煤样，废样收集器收集废弃煤样。
S2、当螺杆采样头2钻探至合适位置后停止运行。
S3、收集皮带秤的称重数据。
其中，螺杆采样头2所钻探区域煤样的温度由以下方式确定：
1、计算螺杆采样头2采样工况期间的总功耗W。
W＝∫V(t)·A(t)dt
其中，V(t)为电压数据，A(t)为电流数据。
2、计算螺杆采样头2采样工况期间分配给螺杆的热量Qs。
Qs＝msCp,sΔTs
其中，ms为螺杆采样头2的质量，Cp,s为螺杆采样头2所用材质的比热容，ΔTs为采样工况前后测温探针的温升。
3、计算螺杆采样头2采样工况期间分配给与螺杆接触的燃煤的热量Qc。
Qc＝W-Qs-(ρs-ρc)Vsgh
其中，ρs为螺杆采样头2所用材质的密度，ρc为燃煤的密度，Vs为螺杆采样头2钻入煤堆1部分的体积，h为螺杆采样头2钻入煤堆1部分的长度。
4、计算采样工况前后与螺杆采样头2接触的燃煤的温升ΔTc。
其中，mc,1为经螺杆采样头2采集的燃煤的质量，可通过对皮带秤称重数据获得；mc,2为与螺杆采样头2接触导致升温但未被采集的等效质量，需通过实验或数值仿真标定，获取不同工况下mc,2与mc,1的比例关系。
5、计算采样工况前螺杆采样头2采样区域燃煤的温度Tc。
Tc＝Ts,2-ΔTc
其中，Ts,2为采样工况结束后测温探针的测量结果。
特别的，对于同处一条收集输煤皮带3的螺杆采样头2，一般在同一时间仅有一个处于采样工况。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，包括若干螺杆采样头(2)、输煤皮带组以及皮带采样机(6)；
输煤皮带组包括若干收集输煤皮带(3)以及汇总输煤皮带(4)，各收集输煤皮带(3)均与汇总输煤皮带(4)连接；若干螺杆采样头(2)设置于煤场存煤区域的下方，且位于收集输煤皮带(3)上方；若干螺杆采样头(2)的靠近煤堆(1)一端的端部设置测温探针；汇总输煤皮带(4)的下游区域上沿输煤方向依次设置皮带秤和皮带采样机(6)。
2.根据权利要求1所述的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，所述汇总输煤皮带(4)的下游端部设置废料收集器(7)。
3.根据权利要求1所述的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，所述煤场存煤区域为条形煤场时：若干螺杆采样头(2)等间距排列，且条形煤场的短边方向设置1个螺杆采样头(2)，条形煤场的长边方向根据条形煤场长边与条形煤场短边的长度关系等比例增加螺杆采样头(2)数量。
4.根据权利要求1所述的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，所述煤场存煤区域为圆型煤场时：若干螺杆采样头(2)等角度排列，且均设置在半径为圆型煤场半径1/3～2/3范围内的圆周上。
5.根据权利要求1所述的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，所述测温探针采用热电偶测温探针或热电阻测温探针。
6.根据权利要求1所述的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，所述测温探针通过埋入式方式布置在螺杆采样头(2)的端部。
7.根据权利要求1所述的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，还包括无线传输装置，无线传输装置与各测温探针均连接。
8.根据权利要求1所述的兼具温度监测的煤场存煤深层煤样采样系统，其特征在于，所述收集输煤皮带(3)的下游区域上沿输煤方向依次设置皮带秤和皮带采样机(6)。
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