基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置，包括对心式曲柄滑块机构和套筒，套筒设置在旋流燃烧器中心风筒内并能够沿中心风筒移动，套筒的一端与曲柄滑块机构相连，套筒的另一端周向均匀设置有若干热电偶；其中，对心式曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和拉杆，曲柄一端与连杆相连，连杆与拉杆相连，拉杆上设置有位移传感器。本发明专利技术通过设置曲柄滑块机构，曲柄转动带动安装有热电偶的套筒作循环往复运动，能够灵活地、在线测试燃烧器喷口温度、本发明专利技术中通过位移传感器测量燃烧器出口煤粉气流的着火距离，以便运行人员实时开展配风优化调整工作，保证燃烧器燃烧稳定性。
【技术实现步骤摘要】
基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置
本专利技术属于燃煤电站锅炉燃烧器领域，具体涉及基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置。
技术介绍
燃煤电站锅炉燃烧器的主要作用是组织燃料和空气的充分混合、及时着火和稳定燃烧。按出口气流的流动性可以分为直流燃烧器和旋流燃烧器。直流燃烧器的出口射流是不旋转的直流射流，一般都布置为四角切圆燃烧方式；旋流燃烧器的出口射流是一边旋转，一边向前作螺旋运动，一般布置为墙式对冲燃烧方式。旋流燃烧器由中心风喷口、煤粉喷口、内二次风通道、外二次风通道等组成，其中内二次风设置为直流或旋流，外二次风通道内设置有旋流器，通过改变内二次风、外二次风旋流强度，以调整旋流燃烧器出口高温烟气的卷吸量，从而可以改变旋流燃烧器煤粉着火距离。实际运行中，旋流燃烧器容易因着火距离近造成燃烧器喷口烧损问题，影响燃烧流场的组织，存在燃烧安全隐患。如部分锅炉旋流燃烧器的扩锥、稳燃环等部件脱落严重，脱落后砸坏水冷壁管或导致排渣系统故障；部分锅炉旋流燃烧器设计时风量分配不当，投运后燃烧器存在喷口结渣、燃烧器烧损等问题；部分锅炉上层燃烧器因备用时间较长，且无有效的冷却风，造成燃烧器喷口烧损变形。旋流燃烧器喷口烧损的主要原因为：(1)运行中燃煤煤质发生变化，二次风的配风方式(风量、旋流强度)未根据煤质变化及时进行调整，造成着火距离近，燃烧器喷口烧损；(2)随着低NOx燃烧技术与SOFA技术的应用，锅炉炉膛的二次风的进风口增多，炉膛/风箱差压很小或较难维持，造成入炉二次风量分配偏差增大、燃烧器喷口易烧损；(3)上层燃烧器处于锅炉燃烧热负荷较高的区域，其备用时如冷却风不足，造成燃烧器烧损。燃烧器喷口烧损的解决方案时开展燃烧优化调整试验，通过提高炉膛/风箱差压，增大中心风量，改变旋流燃烧器二次风配风等方式降低燃烧器卷吸高温烟气量，适当增加煤粉着火距离；对于上层燃烧器，当其停运备用时增大停运燃烧器的直流冷却风量，保证有足够的中心风量。当前受煤炭市场影响，多数电厂燃煤煤质变化较为频繁，如能通过在线测试旋流燃烧器的着火距离，可以为运行人员提供定量的参考数据，以便根据煤质及时开展中心风、二次风配风调整，保持合适的煤粉着火距离，防止燃烧器发生烧损问题。传统的旋流燃烧器组织煤粉燃烧时，由于未配备煤粉着火距离的测量装置，燃烧器配风调整一般根据经验推荐值或者通过观火口目测煤粉着火距离，缺乏燃烧器配风调整的依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置，包括对心式曲柄滑块机构和套筒，套筒设置在旋流燃烧器中心风筒内并能够沿中心风筒移动，套筒的一端与曲柄滑块机构相连，套筒的另一端周向均匀设置有若干热电偶；其中，对心式曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和拉杆，曲柄一端与连杆相连，连杆与拉杆相连，拉杆上设置有位移传感器。本专利技术进一步的改进在于，套筒的一端设置有拉叉，拉杆与拉叉相连。本专利技术进一步的改进在于，拉叉与套筒材质为不锈钢。本专利技术进一步的改进在于，曲柄、连杆与拉杆在一水平线上且曲柄与连杆重叠时，热电偶与燃烧器中心风筒的端部平齐。本专利技术进一步的改进在于，拉杆上刻有刻度。本专利技术进一步的改进在于，套筒与中心风筒的径向间隙为1mm。本专利技术进一步的改进在于，曲柄的长度为500mm，套筒水平移动的最大距离为曲柄长度的两倍。本专利技术进一步的改进在于，曲柄连接有电机；中心风筒风源来自自热二次风风箱。本专利技术进一步的改进在于，热电偶为k型热电偶，测试温度范围为0℃～1300℃。本专利技术进一步的改进在于，当拉杆直线循环往复运行时，拉杆移动位移通过距离传感器传至发电机组分散控制系统；将热电偶测得的烟气温度值通过电缆传至发电机组分散控制系统。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术通过设置曲柄滑块机构，曲柄转动带动安装有热电偶的套筒作循环往复运动，能够灵活地、在线测试燃烧器喷口温度、燃烧器喷口出口水平方向1m内的烟气温度。套筒伸出燃烧器喷口后，当热电偶测得的温度达到800℃时，此时热电偶与燃烧器喷口的距离即为煤粉的着火距离。本专利技术中通过位移传感器测量燃烧器出口煤粉气流的着火距离，以便运行人员实时开展配风优化调整工作，保证燃烧器燃烧稳定性，防止因着火距离大造成燃烧器脱火，进而发生锅炉灭火，同样也防止因着火距离近造成燃烧器喷口烧损。热电偶固定在套筒端部，避免了热电偶随烟气流场而飘动造成测量不准确问题。进一步的，当曲柄、连杆与拉杆在一水平线上且曲柄与连杆重叠时，安装有热电偶的套筒与燃烧器喷口平齐，热电偶测得温度值即为燃烧器喷口温度，可以根据燃烧器喷口材质耐温范围及时进行配风调整，防止燃烧器喷口烧损。进一步的，考虑到旋流燃烧器煤粉着火距离一般为300mm～500mm，故曲柄的长度选择为500mm，当曲柄做圆周转动时，套筒水平向右移动的最大距离为曲柄长度的两倍，即1000mm，已覆盖了旋流燃烧器煤粉着火距离，并考虑到配风不当或煤质变化等造成的煤粉着火距离的延长。进一步的，布置在套筒端部的热电偶测得的最大温度在1300℃以内，故热电偶6选择k型热电偶，测试温度范围为0℃～1300℃。进一步的，曲柄圆周运动时，拉叉、套筒将伸出燃烧器中心风筒外，此处温度较高，为防止拉叉、套筒因高温发生变形，拉叉与套筒材质为耐高温不锈钢。进一步的，套筒与中心风筒的径向间隙为1mm，以便于套筒在中心风筒内往复运动。附图说明图1为本专利技术一种基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置局部放大示意图(曲柄中间某角度位置)；图2为本专利技术一种基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置示意图(曲柄初始位置0°)；图3为本专利技术一种基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置示意图(曲柄中间某角度位置)；图4为本专利技术一种基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置示意图(曲柄位置180°)；图5为本专利技术旋流燃烧器喷口正视图；图6为本专利技术拉叉与套筒正视图；其中，1为曲柄，2为连杆，3为拉杆，4为拉叉，5为套筒，6为热电偶，7为中心风筒，8为电缆，9为煤粉流道，10为内二次风道，11为外二次风道，12为热二次风风箱，13为捆扎。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。电站锅炉内煤粉气流的着火过程大致分为三个阶段，分别为着火前的准备阶段、燃烧阶段和燃尽阶段，整个过程约在2秒内完成。煤粉开始着火时所对应的最低温度称为煤粉着火温度，工程上定义大于800℃即为煤粉着火温度。一般旋流燃烧器出口煤粉气流在离开燃烧器约300mm～500mm处着火，不宜超过500mm，但也不宜低于300mm。曲柄、连杆、拉杆组成曲柄滑块机构，以曲柄顺时针转动360°时各部件的运动状态进行说明。参见图1-图6，基于曲柄滑块机构的旋流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置，其特征在于，包括对心式曲柄滑块机构和套筒(5)，套筒(5)设置在旋流燃烧器中心风筒(7)内并能够沿中心风筒(7)移动，套筒(5)的一端与曲柄滑块机构相连，套筒(5)的另一端周向均匀设置有若干热电偶(6)；其中，对心式曲柄滑块机构包括曲柄(1)、连杆(2)和拉杆(3)，曲柄(1)一端与连杆(2)相连，连杆(2)与拉杆(3)相连，拉杆(3)上设置有位移传感器。/n
【技术特征摘要】
1.基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置，其特征在于，包括对心式曲柄滑块机构和套筒(5)，套筒(5)设置在旋流燃烧器中心风筒(7)内并能够沿中心风筒(7)移动，套筒(5)的一端与曲柄滑块机构相连，套筒(5)的另一端周向均匀设置有若干热电偶(6)；其中，对心式曲柄滑块机构包括曲柄(1)、连杆(2)和拉杆(3)，曲柄(1)一端与连杆(2)相连，连杆(2)与拉杆(3)相连，拉杆(3)上设置有位移传感器。
2.根据权利要求1所述的基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置，其特征在于，套筒(5)的一端设置有拉叉(4)，拉杆(3)与拉叉(4)相连。
3.根据权利要求2所述的基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置，其特征在于，拉叉(4)与套筒(5)材质为不锈钢。
4.根据权利要求1所述的基于曲柄滑块机构的旋流燃烧器煤粉着火距离测量装置，其特征在于，曲柄(1)、连杆(2)与拉杆(3)在一水平线上且曲柄(1)与连杆(2)重叠时，热电偶(6)与燃烧器中心风筒(7)的端部平齐。
5.根据权利要求1所述的基于曲柄滑块机构的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，杨珍，党小建，刘超，党黎军，张宇博，沈植，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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