一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置，包括取样装置、旋风分离及储存装置、烟气流量测量系统和加热装置。本实用新型专利技术简化了操作，同时又保持了飞灰取样代表性好的特点，并实现不同锅炉负荷下的等速取样；本实用新型专利技术还极大降低了取样管路积灰的可能性，取样系统烟气压差大，同时取样管路管道阻力小，因而取样系统调节性能好。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置
本技术涉及飞灰取样领域，尤其涉及一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置。
技术介绍
飞灰是煤粉在锅炉炉膛中燃烧后形成的细小颗粒，其随烟气进入尾部烟道。绝大 部分飞灰被除尘器分离，只有很小一部分排入大气。飞灰中未燃尽碳的质量占飞灰质量的 百分比叫做飞灰含碳量。飞灰含碳量是反映锅炉燃烧效果的主要指标，对飞灰的综合利用 也有较大影响，因此需要将飞灰含碳量指标控制在一定范围内。在锅炉的日常运行中，需要 定期采集飞灰样测定飞灰含碳量，以便监督锅炉燃烧工况，改进运行操作方式，提高锅炉效 率。在进行锅炉的热效率试验、燃烧调整试验和性能考核试验时也需要进行飞灰取样，为锅 炉性能计算提供飞灰含碳量的准确数据。因此获得真实可靠的飞灰样可以使锅炉的燃烧调 整有根有据，避免盲目调整，有利于提高锅炉燃烧效率、降低发电成本，提高机组运行的经 济性。为了进行飞灰取样，一般在锅炉尾部烟道的适宜部位安装专用的取样装置，将飞 灰从烟气中分离出来作为飞灰样。现在火力发电厂常用的飞灰取样装置有撞击式飞灰取样 器、自吸式飞灰取样器和便携式烟尘采样仪。撞击式飞灰取样器目前撞击式飞灰取样器在大多数火力发电厂得到了广泛应 用。其原理是将一内径50mm左右的直管插入锅炉尾部水平烟道的中心，端部打上坡口，当 烟气流过时，烟气中的飞灰会进入坡口，撞击到管道内壁下落到直管下部的取样罐内。其优 点是结构简单，但由于没有实现等速取样和全截面取样，造成撞击捕捉到的飞灰颗粒偏粗， 故测得的飞灰含碳量一般偏高。在使用此种飞灰取样器时，应先用等速取样装置进行比较 标定，得到其修正系数。自吸式飞灰取样器自吸式飞灰取样器的取样枪采用静压平衡式等速取样原理， 抽吸力基于引射原理，利用大气与烟道内的压差，使烟气能够在取样装置内形成流动，减少 了外加的动力装置，运行可靠性大大增强。但在实际使用时，由于没有差压测量，无法对抽 气量进行测量，并没有真正实现等速取样，另外其取样头是固定的，没有实现全截面取样。 由于以上原因，自吸式飞灰取样器取样的代表性和准确性较差。便携式烟尘采样仪便携式烟尘采样仪采用预测流速法等速取样原理，即首先测 量烟气流速，然后调节抽气量，使抽气速度等于烟气流速从而实现等速取样，由于实现了自 动控制和全截面取样，使取样的代表性和准确性大大提高，可以对其他固定式飞灰取样装 置进行标定，多用于准确度要求较高试验，如电除尘器性能试验或锅炉的性能考核试验。但 其结构复杂、价格昂贵，在恶劣天气条件下容易出现各种故障，并不适合电厂现场应用。
技术实现思路
通过长期的飞灰取样实践和对不同飞灰取样装置的对比分析，认为进行飞灰取样 应解决三个基本问题能否实现全截面取样、能否实现等速取样、是否具有防堵功能。飞灰的全截面取样受烟道布置等的影响，飞灰取样位置处的实际烟气流速分布、 飞灰粒度和浓度分布并不均匀，因此需要进行全截面取样，以提高飞灰取样的代表性。对于 大型燃煤锅炉，烟道横截面积很大，对于日常监督，不可能采用全截面取样。虽然在日常监 督中，不能采用全截面取样，但应采取有效措施，尽量提高取样的代表性。飞灰的等速取样不同粒径的飞灰颗粒含有的可燃物含量不同，一般来讲，粒径越 粗，可燃物含量也越大。如果取样嘴的吸入速度与烟气流速差别过大，抽取的飞灰粒度分布 与实际飞灰就会有较大的偏差，从而引起飞灰可燃物的测量误差。飞灰取样装置的防堵功能烟气在取样系统内遇到低于其露点温度的冷表面时， 所含的硫酸和水蒸汽会凝结在上面，飞灰经过时会发生飞灰粘附现象，时间长了会造成取 样系统堵塞。一般烟气的露点温度在100 150°C范围内，为防止烟气结露，应采取有效措 施，使烟气经过管路的所有壁温都处在烟气露点温度以上。本技术的目的就是要提供一种适合于火力发电厂现场应用的能够实现全截 面取样和等速取样的并且具有防堵功能的新型固定式飞灰取样装置。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案。一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置，包括取样装置、旋风分离及储存装置、烟气流 量测量系统和加热装置；所述取样装置包括取样枪，取样枪的枪头放置于空气预热器入口 烟道内，枪尾连接旋风分离装置；所述旋风分离及储存装置包括旋风分离装置和飞灰储存 罐，旋风分离装置一端连接飞灰储存罐，另一端连接烟气流量测量系统；所述烟气流量测量 系统包括测风装置，测风装置一端连接旋风分离装置，另一端通过回气管路通入电除尘器 入口烟道；所述加热装置包括保温箱，旋风分离装置和烟气流量测量系统在保温箱内。作为本技术的进一步改进，所述取样枪采用静压平衡双头取样枪，取样枪设 有两个取样口，两个取样口的吸气速度设计成完全一致。取样枪取样口内部设有吸气静压 测孔，枪头外部设有烟气静压测孔，可通过调节静压平衡实现两个取样口同时与烟气流速 相同，从而实现等速取样。所述取样装置可以包括取样枪和旋转装置，旋转装置包括旋转底座、转动轴和转 动手柄。所述旋转底座固定在空气预热器入口烟道外壁上，取样枪和转动轴安装在旋转底 座上，转动轴连接转动手柄，转动手柄的作用是调节取样枪水平旋转的角度，实现空气预热 器入口烟道截面不同位置处的飞灰取样。所述旋转底座上还可以设有刻度盘，以指示取样枪水平旋转角度。所述旋风分离及储存装置的主要作用是利用离心力将取样枪所抽取的含灰烟气 进行气固分离，分离下来的飞灰落入飞灰储存罐储存，使分离后的烟气进入回气管路。所述烟气流量测量系统的作用是测量流经飞灰取样系统的烟气流量，从而可以准 确确定取样枪取样口的抽气速度。作为本技术的进一步改进，烟气流量测量系统包括测风装置、两个差压表隔 离阀门和差压表，测风装置和差压表之间分别通过两个差压表隔离阀门连接。测风装置的 作用是测量流经的烟气流量，输出差压信号，通过两个差压表隔离阀门，输入至差压表；差 压表隔离阀门的作用是在飞灰取样系统停止取样并用空气反吹时全关，避免差压表超量程 损坏，而在正常取样时保持全开。差压表的作用是显示测风装置产生的差压大小，用来计算 烟气流量的大小。所述加热保温装置的作用是保证旋风分离装置和烟气流量测量系统保持一定的温度，避免取样管路烟气中的水蒸气凝结。作为本技术的进一步改进，加热保温装置包括保温箱和保温箱所包围的空气预热器入口烟道外壁，所述空气预热器入口烟道外壁是裸露的，通过辐射方式对旋风分离装置和烟气流量测量系统进行加热。所述保温箱与空气预热器入口烟道外壁之间有一个可移动的隔板，中间隔板内表面和保温箱内部表面敷设保温材料，可以尽量减少箱体内热量的散失，中间隔板外表面可以布置相关仪表和阀门。所述燃煤锅炉固定式飞灰取样装置还包括预热和反吹系统，其主要作用是利用热一次风对飞灰取样管路进行预热，利用压缩空气对飞灰取样管路进行吹扫。预热和反吹系统包括吹扫管路，吹扫管路一端连接测风装置，另一端连接回气管路，吹扫管路上依次设置旋风分离装置隔离阀、热一次风开关阀、回气管路开关阀和压缩空气开关阀。进行管路预热时，回气管路开关阀关闭，打开热一次风开关阀和旋风分离装置隔离阀，可对旋风分离装置和取样枪进行预热；旋风分离装置隔离阀关闭，打开热一次风开关阀和回气管路开关阀，可对回气管路进行预热；回气管路开关阀关闭，打开压缩空气开关阀和旋风分离装置隔离阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置，其特征是，包括取样装置、旋风分离及储存装置、烟气流量测量系统和加热装置；所述取样装置包括取样枪，取样枪的枪头放置于空气预热器入口烟道内，枪尾连接旋风分离装置；所述旋风分离及储存装置包括旋风分离装置和飞灰储存罐，旋风分离装置一端连接飞灰储存罐，另一端连接烟气流量测量系统；所述烟气流量测量系统包括测风装置，测风装置一端连接旋风分离装置，另一端通过回气管路通入电除尘器入口烟道；所述加热装置包括保温箱，旋风分离装置和烟气流量测量系统在保温箱内。

【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置，其特征是，包括取样装置、旋风分离及储存装置、烟气流量测量系统和加热装置；所述取样装置包括取样枪，取样枪的枪头放置于空气预热器入口烟道内，枪尾连接旋风分离装置；所述旋风分离及储存装置包括旋风分离装置和飞灰储存罐，旋风分离装置一端连接飞灰储存罐，另一端连接烟气流量测量系统；所述烟气流量测量系统包括测风装置，测风装置一端连接旋风分离装置，另一端通过回气管路通入电除尘器入口烟道；所述加热装置包括保温箱，旋风分离装置和烟气流量测量系统在保温箱内。2.如权利要求1所述的燃煤锅炉固定式飞灰取样装置，其特征是，所述取样枪设有两个取样口，两个取样口的吸气速度一致，取样口内部设有吸气静压测孔，枪头外部设有烟气静压测孔。3.如权利要求1所述的燃煤锅炉固定式飞灰取样装置，其特征是，所述取样装置还包括旋转装置，旋转装置包括旋转底座、转动轴和转动手柄，所述旋转底座固定在空气预热器入口烟道外壁上，取样枪和转动轴安装在旋转底座上，转动轴连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯凡军，
申请(专利权)人：山东电力集团公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：