CN2826422Y - 用于皮带煤样采制快速监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于皮带煤样采制快速监测装置，主要包括固定安装在输煤皮带上方的采样单元支架，在采样单元支架上有采样头，采样头由安装在支架上的传动电机带动旋转，采样头的下方有取样斗，取样斗通过导料管与制样单元连通，在制样机的下方设有缩分器，经过制样机破碎后的煤样经缩分后分为两路，一路与送化验室作常规分析的集样器连接；另一路经自动排料管与余煤处理器的管路连通，在自动排料管外设有煤质快速监测仪，由快速监测仪监测煤的灰分、热值、水分三项质量指标，监测过的弃煤样返回原输煤皮带。该装置能实现输煤皮带上煤的全自动采、制样和快速监测，便于及时了解皮带上煤质的变化，为配煤及调整锅炉燃烧提供科学依据。

Description

用于皮带煤样采制快速监测装置

                         技术领域

本实用新型涉及煤样的采制监测装置，特别是一种用于皮带煤样的采制及快速监测的装置。

                         背景技术

火力发电厂、化工厂、焦化厂、钢铁厂、水泥厂等大量使用原煤的单位，在生产过程中，其大批量的生产用煤，无一例外的都要用输送带进行输送，因而都有大量的煤样采制化工作，特别是我国以火电为主、以燃煤为基础的基本格局，在短期内不会改变。电力燃料费用约占电厂发电成本的70％左右，燃料质量直接关系到火力发电厂的成本及锅炉机组的安全经济运行。

近20年来，我国大力研制开发各类采煤样机，其在火电厂的安装数量超过1000台，在全部采煤样机中，约90％为皮带采煤样机，几乎每座大中型电厂中都有几台采煤样机，但这类设备是单一的皮带采制样，只能提供化验室用样，而对所采煤样的煤质特性却无法快速了解，需要通过传统化验分析才能得出，其分析化验时间相对较长，一般从取样、二次制样，再到分析出结果需要数小时，甚至几天时间才能化验出来。这种状况不能满足生产配煤及调整锅炉燃烧的需要。

随着计算机的普及应用，燃料试验仪器更新换代的速度明显加快，这一时期出现的主要新型仪器有：以铂电阻温度计代替贝克曼温度计测温的各类自动热量计，不仅引进而且国内也能生产的红外测磁仪、工业分析热量分析仪、放射性测灰仪等。常规仪器有：分析天平、温控仪、灰熔融性测定仪等。由于采用了一些先进技术，自动化程度大大提高，但皮带煤采制过程中存在的不能准确与快速测定相兼顾的问题仍没有得到很好地解决。

适用于燃料检验方面的仪器，按具体应用的目的不同，可归纳为下述三种类型：

1)需提供准确数据的检验仪器，其检验结果主要用于锅炉设计(煤质的提供、入厂煤质的验收、标准煤耗的计算等)，这类仪器必须达到现行国家或行业标准规定的技术要求。

2)要求准确度可稍低，但测试速度要快的检验仪器其检验结果主要用于大体判断人厂及人炉燃料质量及为锅炉运行监督及时提供数据。但检验结果的准确性与检验速度二者难以兼顾，检验速度的提高往往以降低甚至牺牲检验准确度为代价。

3)开发具有准确与快速双重试验功能的仪器设备，兼顾实现燃料特性的快速测定和标准检验方法要求。

                         发明内容

为了完善现有采样机只能提供单一化验室用样的功能缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种用于煤样的采制快速监测装置，该装置能满足燃料特性的快速测定和标准检验方法的要求，利用皮带煤自动采制样机和快速煤质测量技术的有机结合，在保证化验室常规分析用样的同时，快速测出所采煤样的灰分、水分、热值三项指标。其测试不受煤的堆密度、粒度、水分等因素的影响。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术解决方案是，该装置主要包括有固定安装在输煤皮带上的采样单元支架，单元支架上设置有采样头，采样头由安装在支架上的传动电机带动旋转，采样头下方设有取样斗，取样斗通过连接的导料管与制样机连通，煤经过制样机粉碎后流经缩分器分为两路：一路与送化验室分析样煤的集样器连接；另一路流经自动排料管，自动排料管的外部设有灰分热值测试探头、源室和水分测试探头构成的快速监测仪，由快速监测仪检测出煤样的灰分、水分、热值三项指标数据，弃样由余煤回送器上的余煤回送器出料口送回输煤皮带，整个装置由电气控制柜自动控制。

本实用新型的有益效果是，能在实现输煤皮带上煤的自动采制样的同时，完成所采煤样的快速监测。测试结果可供管理层和运行人员及时了解生产用煤情况，为运行人员提供实时煤质数据，便于及时了解皮带煤质变化，科学指导生产配煤及工艺控制。该装置结构合理、操作简便。应用时，可选择安装本实用新型装置，也可充分利用现有的皮带煤采制样装置进行改造，性价比高。在满足传统化验用样的同时，为配煤及调整锅炉燃烧提供依据，同时也为企业的现代化管理提供了可靠的手段。

                         附图说明

图1是本实用新型的原理结构示意图；

图2是图1的I局部放大图；

图3是本实用新型的工作流程图。

图中的符号分别表示：1.输煤皮带，2.余煤回送器出料口，3.取样斗，4.采样头，5.防护罩，6.传动电机，7.采样单元支架，8.导料管，9.制样机，10.缩分器，11.集样器，12.源室，13.余煤回送器进料口，14.自动排料管，15.灰分热值测试探头，16.水分测试探头，17.余煤回送器，18.电气控制柜。

以下结合附图和工作原理对本实用新型作进一步的详细说明。

                         具体实施方式

参见图1、2，本实用新型用于输煤皮带煤样的采制及快速监测装置，主要包括：一套固定安装在输煤皮带1上的采样单元支架7，在该支架上有采样头4，采样头4由安装在支架上的传动电机6带动旋转，在采样头4上方设有防护罩5，采样头4的下方有取样斗3，取样斗3通过导料管8与制样机9连通，在制样机9的下方设有缩分器10，由制样机9破碎的煤样经缩分器10缩分后分两路，一路与集样器11连接，集样器11收集的煤样用于送化验室分析；另一路经自动排料管14与余煤回送器进料口13连通，在自动排料管14的外面设有由水分测试探头16、灰分热值测试探头15和源室12组成的煤质快速监测仪，可随时检测出煤样的灰分、水分、热值三项指标，测试过的煤样由自动排料管14自动排入余煤回送器进料口13，由余煤回送器17输送到余煤回送器出料口2排至输煤皮带1上。

当输煤皮带1带负荷运行时，装置根据电气控制柜指令采样头4自动进行采制样，经过缩分器10缩分后，按一定的缩分比经集样器11收集化验室用样，和煤质快速监测仪的快速监测用样，而不是将余煤直接弃掉。

参见图3，整个采样、制样、缩分、煤质监测及余煤回送等工艺过程，均由电气控制柜18自动控制实现。

本实用新型的工作原理是，装置在设定间隔的时间里，采样头4自动旋转360°，迅速从运行的输煤皮带上截取整个横断面的煤样，其量大小依据输煤皮带上煤流横断面的煤量而定(一般为3-10Kg)，煤样经取样斗3和导料管8均匀进入制样机9制成粒度小于6mm的子样送至缩分器10，缩取合格的化验室分析用试样至集样器11，弃样为平行样，从缩分器10出料口出来后进入自动排料管14，由设在此处的水分测试探头16、灰分热值测试探头15和源室12在排料前进行煤质快速监测。

测试完毕后，弃煤经余煤回送器17返回输煤皮带1上，在整个制样过程中物料在密封系统中进行，全部工作过程按程序自动控制，无人值守。

煤质监测仪部分采用在缩分后监测化验用平行样的方法，其测试与化验室测试结果具有可比性。其测试原理为：从探头出来的电信号送至电气控制柜18完成数据处理，快速得到煤样的灰分、热值和水分数据，此过程为测试时间为1-3分钟。

装置自动完成快速监测，无需人工介入，测得的灰分、热值和水分结果，可就地显示、打印，并可送入DCS或MIS系统，实现远程传输，以便配煤或主管人员了解输煤皮带上煤质变化情况。装置的电气控制柜18将采制样与煤质分析系统控制合并，不影响现场布置。

本实用新型的输煤皮带煤采样及快速监测的装置，表现出下列的技术特点：

1.通过混烧优质煤和劣质煤，降低购煤成本。

2.测算根据实时煤质特性，优化燃烧调整，降低煤耗。

由于目前缺少煤质在线监测设备，运行人员不能及时的获取煤质信息，一般依赖于运行经验调整锅炉燃烧，造成大多数燃料在较盲目状态下被送入锅炉，除了不利于锅炉安全运行外，锅炉的燃烧效率也比较低。采用该装置后，可优化配风，指导燃烧调整，按机组煤耗降低2g/Kwh，则两台300MW机组每年的经济效益预计在200万元以上。

3.通过监测煤质特性，提高制粉系统运行效率。

制粉系统设备繁多，运行环境差，设备可用率低，厂用电量高。此外，国内火电厂制粉系统运行效率一般较低，制粉系统电耗远远大于设计值，因此制粉系统优化潜力比较大。

4、其它效益

由于缺乏实时的煤质监测手段，因煤质变化而未及时调整引起的制粉系统和燃烧系统故障较普遍。使用该装置后，预计每年可节约的维修费用200万元以上。

由以上分析可知，采用本实用新型的装置，每年可以给用户带来的经济效益是可观的，其投资回报率高。

Claims (4)

1.一种用于皮带煤样采制快速监测装置，其特征在于，该装置主要包括有固定安装在输煤皮带(1)上的采样单元支架(7)，单元支架(7)上设置有采样头(4)，采样头(4)由安装在支架上的传动电机(6)带动旋转，采样头(4)下方设有取样斗(3)，取样斗(3)通过连接的导料管(8)与制样机(9)连通，煤经过制样机(9)粉碎后流经缩分器(10)分为两路：一路与送化验室分析样煤的集样器(11)连接；另一路流经自动排料管(14)，自动排料管(14)的外部设有灰分热值测试探头(15)、源室(12)和水分测试探头(16)构成的快速监测仪，由快速监测仪检测出煤样的灰分、水分、热值三项指标数据，弃样由余煤回送器(17)上的余煤回送器出料口(2)送回输煤皮带(1)，整个装置由电气控制柜(18)自动控制。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的在采样头(4)上方设有防护罩(5)。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的快速煤质监测仪布置在制样机(9)和缩分器(10)下方的自动排料管(14)上。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的余煤回送器(17)的余煤回送器出料口(2)设置在输煤皮带(1)的上方。

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