專利名稱：防堵防磨自動(dòng)式飛灰等速取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種取樣裝置，特別涉及一種用于火力發(fā)電廠鍋爐飛灰取樣的裝置。
火力發(fā)電廠飛灰取樣最早使用的是固定撞擊式飛灰取樣裝置，如圖2所示，該取樣裝置缺點(diǎn)較多，在大型火力發(fā)電廠中已被淘汰。另一種飛灰取樣裝置是實(shí)用新型專利(專利號(hào)92203655.1)，其結(jié)構(gòu)如圖3所示該裝置是通過調(diào)節(jié)可調(diào)噴嘴4的直徑來實(shí)現(xiàn)等速取樣的，這是該專利最大的優(yōu)點(diǎn)，但該裝置有兩個(gè)問題沒解決好第一是取樣頭是固定的，這種單一點(diǎn)取樣方式使所取樣品還缺乏代表性，因?yàn)槲覀冎?，煙道中煙氣受一些因素的影響，煙道截面上各處煙氣的飛灰濃度并不相同，有時(shí)差別還很大而且取樣頭長(zhǎng)期固定在煙道中會(huì)被磨損，使取樣準(zhǔn)確性受到影響，也易容造成取樣頭堵塞。第二是取樣沒能實(shí)現(xiàn)及時(shí)性和定時(shí)性，因?yàn)槿拥哪康氖菫榉治龈鬟\(yùn)行班的鍋爐燃燒工況和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提供依據(jù)，使每個(gè)運(yùn)行班燃燒調(diào)整的好壞程度和經(jīng)濟(jì)分析有一個(gè)具體量化的比較，如果為了實(shí)現(xiàn)這樣的要求，取樣人員就要不分白天或晚上，也不分天氣的情況須到現(xiàn)場(chǎng)去取樣，但飛灰取樣的地點(diǎn)一般都在室外(空氣預(yù)熱器之后除塵器之前)，還要在現(xiàn)場(chǎng)等上幾十分種(不然取樣數(shù)量不夠)，這將給取樣人員帶來很大麻煩。否則只能24小時(shí)連續(xù)取樣，這樣所取得樣，說不清是哪個(gè)班或哪個(gè)時(shí)間的樣品，給分析帶來不便。還有一種飛灰取樣裝置是實(shí)用新型專利產(chǎn)品(專利號(hào)95245024.0)，如圖4所示，當(dāng)該裝置不采用人工取樣時(shí)克服了前面所說裝置的第二個(gè)缺點(diǎn)，但未能克服第一個(gè)缺點(diǎn)，而且由于從取樣口到吸風(fēng)機(jī)入口的距離較長(zhǎng)，在使用中往往由于溫降大產(chǎn)生結(jié)露使管路堵灰(特別是冬季)，使取樣中斷。另外，由于該裝置中分離器的落灰口也與吸風(fēng)機(jī)的入口相通，必定使分離器的錐體和落灰口也有氣流往下通過，這將造成分離器的分離效果明顯降低，使飛灰含碳量檢測(cè)(或人工取樣)的準(zhǔn)確性顯著下降。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，要提供一種能同時(shí)解決以下幾個(gè)問題的飛灰取樣裝置1.實(shí)現(xiàn)有檢測(cè)手段和真實(shí)意義的等速取樣；2.實(shí)現(xiàn)既不用抽氣泵或壓縮空氣抽氣，又不使用輸粉機(jī)輸送飛灰；
3.實(shí)現(xiàn)取樣頭在煙道截面上勻速移動(dòng)進(jìn)行多點(diǎn)取樣，使取樣更具有代表性；4.防止煙氣結(jié)露堵塞管路；5.避免取樣頭長(zhǎng)期置于煙道中被煙氣沖刷磨損和取樣頭堵塞；6.實(shí)現(xiàn)能及時(shí)或定時(shí)的程控自動(dòng)取樣，特別是解決24小時(shí)運(yùn)行倒班的三個(gè)班都能分別自動(dòng)取樣，而且取樣人員每天只到現(xiàn)場(chǎng)一次就能把三個(gè)班不同的灰樣取回來，通過化驗(yàn)含碳量，為每個(gè)運(yùn)行班的燃燒調(diào)整和經(jīng)濟(jì)分析提供依據(jù)。(這一點(diǎn)是飛灰取樣目的的實(shí)質(zhì)。)7.如果需要的話，還可實(shí)現(xiàn)飛灰在線檢測(cè)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的1.設(shè)計(jì)一個(gè)等速取樣頭，并在等速取樣頭的內(nèi)外都豎直向下各開一個(gè)測(cè)壓小孔，并分別從這兩個(gè)測(cè)壓小孔各引出一根管子穿過取樣外管與差壓計(jì)連接，當(dāng)取樣時(shí)，利用引射式抽氣器抽吸煙氣，并通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥抽吸量，使差壓計(jì)保持平衡。而且在煙氣負(fù)壓變化不大時(shí)，利用該引射式抽氣器自動(dòng)調(diào)節(jié)抽吸量的特點(diǎn)，使取樣過程始終自動(dòng)保持等速取樣。在加上取樣頭在煙道中的勻速移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)有檢測(cè)手段和真實(shí)意義的等速取樣。
2.利用煙道中煙氣的負(fù)壓和大氣壓所形成的壓差，在分離器出口與乏氣管入口處設(shè)計(jì)一個(gè)引射式抽氣器。
3.通過一套由電動(dòng)機(jī)、減速器、絲桿、絲母等組成的傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)取樣管和乏氣管勻速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)取樣頭在煙道截面上等速移動(dòng)進(jìn)行多點(diǎn)取樣，使取樣更具有代表性。
4.在取樣管、分離器、分配器上裝有電熱絲裝置，在出口管上敷設(shè)一層保溫層，當(dāng)取樣時(shí)，先投電加熱裝置，使管道加熱到一定溫度后自動(dòng)切至保溫狀態(tài)，然后進(jìn)行取樣，可有效地防止煙氣結(jié)露使管路、分離器、分配器堵塞。
5.在取樣管外套和乏氣管外套與煙道相通的煙道壁上安裝兩個(gè)自閉式逆止閥，當(dāng)取樣結(jié)束時(shí)，取樣頭和排氣口自動(dòng)縮回到自閉式逆止閥內(nèi)，自閉式逆止閥自動(dòng)關(guān)閉，使取樣頭徹底與煙氣隔離，可避免因取樣頭長(zhǎng)期置于煙道中被煙氣沖刷磨損和堵灰。為了防止自閉式逆止閥內(nèi)積灰過多影響取樣頭和排氣口的正常進(jìn)入，在自閉式逆止閥底部設(shè)置了排灰單向閥。
6.在絲桿外套上裝有行程開關(guān)，行程開關(guān)與遠(yuǎn)方的程控系統(tǒng)配合，當(dāng)連桿碰到行程開關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電源被切斷，并且使電源相序改變后又接通電源，使電機(jī)反轉(zhuǎn)，使取樣頭向相反的方向移動(dòng)。當(dāng)連桿碰到另一個(gè)行程開關(guān)時(shí)，電機(jī)又向相反的方向移動(dòng)，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到程控設(shè)定的往復(fù)次數(shù)后自動(dòng)停止取樣；在分離器下面裝一個(gè)分配器，分配器與控制器和一個(gè)三分倉(cāng)取樣罐連接，可使每天三個(gè)運(yùn)行班的飛灰樣品分別儲(chǔ)存在三分倉(cāng)取樣罐的三個(gè)倉(cāng)中，每天由取樣人員一次把取樣罐取走，并裝上新的三分倉(cāng)取樣罐。
7.如果取掉分離器，在此處裝上飛灰含碳量檢測(cè)儀，可實(shí)現(xiàn)飛灰含碳量在線檢測(cè)。(現(xiàn)在市場(chǎng)上有飛灰含碳量檢測(cè)儀這種產(chǎn)品，但測(cè)試結(jié)果沒有人工化驗(yàn)的準(zhǔn)確。)從上述本發(fā)明的目的和技術(shù)方案看出，本發(fā)明設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)飛灰取樣的要求和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及以往飛灰取樣裝置所存在的不足進(jìn)行了綜合考慮，它具有取樣準(zhǔn)確方便，管路系統(tǒng)不易堵塞，取樣頭不易磨損，取樣的自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。特別是通過分配器、控制器和三分倉(cāng)取樣罐與遠(yuǎn)方的程控系統(tǒng)配合，解決了每天三個(gè)運(yùn)行班都能分別自動(dòng)取樣的問題。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及附圖給出。


圖1是根據(jù)本發(fā)明提出的防堵防磨自動(dòng)式飛灰等速取樣裝置的剖視圖。
圖2是較早技術(shù)的飛灰取樣裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)實(shí)用新型專利(專利號(hào)92203655.1)的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)實(shí)用新型專利(專利號(hào)95245024.0)的示意圖。
下面結(jié)合附圖1進(jìn)一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作過程本裝置通過電動(dòng)機(jī)17和減速器16驅(qū)動(dòng)絲桿9旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)和減速器有一個(gè)共同的臺(tái)板18，它們的重量靠絲桿套10支撐，絲桿套10的一端固定在支座8上，另一端與減速器的外殼固定，絲桿9置于絲桿套10中，支座8固定在煙道壁31上，絲桿9與支座8活動(dòng)連接，絲桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于絲母11與連接板12相連不能轉(zhuǎn)動(dòng)，絲母11帶動(dòng)連接板12、連接板12又帶動(dòng)取樣管外套4和乏氣管外套4′引著絲桿套10上的導(dǎo)向槽向上移動(dòng)，同時(shí)取樣頭1和乏氣排氣口30把自閉式逆止閥33、33′的閥蓋5、5′頂開，與此同時(shí)固定在取樣頭1和乏氣排氣口30上的觸桿26、26′離開排灰單向閥29、29′的閥蓋27、27′，失去對(duì)排灰單向閥閥蓋27、27′的頂力，使排灰單向閥閥蓋27、27′在彈簧7的作用下自動(dòng)關(guān)閉，這時(shí)由于引射式抽氣器14的出口乏氣管與煙氣相連通，引射式抽氣器的入口與大氣相通，引射式抽氣器的抽氣口與分離器20的出口管相連通，并對(duì)煙氣進(jìn)行抽吸，抽吸的煙氣流過分離器20，分離器將煙氣中的飛灰分離出來，分離出來的飛灰通過分配器21依次把每天三個(gè)班的飛灰樣品分配到三分倉(cāng)取樣罐35中，分配器由控制器34控制分配器的分配方式，分離出來的氣體由引射式抽氣器14抽走，并經(jīng)乏氣管25排入煙道中，抽氣量的大小可通過調(diào)節(jié)閥15調(diào)整，調(diào)整的依據(jù)是觀看差壓計(jì)22是否平衡，差壓計(jì)達(dá)到平衡，則說明取樣是等速取樣。而且在煙氣壓力變化不大的范圍內(nèi)，該引射式抽氣器具有自動(dòng)調(diào)節(jié)抽氣量的特點(diǎn)，當(dāng)煙道中煙氣的流速增加或減少時(shí)，引射式抽氣器的抽吸量也相應(yīng)的隨之增加或減少，取樣的流速也做相應(yīng)的變化，使取樣自等速。這樣就可通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥15對(duì)取樣實(shí)現(xiàn)等速取樣進(jìn)行一次性標(biāo)定，在煙氣流速變化不大的情況下不用每次取樣時(shí)都進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)連接板12碰到行程開關(guān)13時(shí)，取樣管24和乏氣管25向相反的方向移動(dòng)進(jìn)行取樣，當(dāng)取樣頭1和乏氣排氣口30進(jìn)入自閉式逆止閥33、33′內(nèi)時(shí)，閥蓋5、5′自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)觸桿26、26′又把排灰單向閥29、29′的閥蓋27、27′頂開并放掉自閉式逆止閥33、33′內(nèi)的積灰；當(dāng)連接板12碰到另一個(gè)行程開關(guān)13′時(shí)，又使取樣管和乏氣管向相反的方向移動(dòng)進(jìn)行取樣。如此反復(fù)循環(huán)，達(dá)到程控設(shè)定的往復(fù)次數(shù)時(shí)停止取樣，并使取樣頭1和乏氣排氣口30縮進(jìn)自閉式逆止閥33、33′內(nèi)，自閉式逆止閥關(guān)閉。為了防止行程開關(guān)13、13′失靈而造成的設(shè)備損壞事故，在絲桿9的兩端有一段不帶螺紋的光桿32、32′(光桿的長(zhǎng)度可根據(jù)行程開關(guān)的位置確定)，可保證連桿12超過行程開關(guān)13或13′后，絲母11不在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。
在取樣管外套4和乏氣管外套4′與閥座2、2′下部的穿孔處加裝了填料裝置28、28′，防止此處漏風(fēng)。
為了減少煙氣對(duì)閥蓋5、5′的沖刷，在其前面設(shè)置了擋風(fēng)板6、6′。
為了防止煙氣在取樣管路中降溫過快結(jié)露而堵灰，在取樣外管36與取樣管外套4之間裝有電熱絲3，并在氣體流經(jīng)的管道上敷設(shè)一層保溫層19。
為了防止取樣頭1內(nèi)外所開的測(cè)壓孔積灰，使所開測(cè)壓孔的開口方向都豎直向下。
權(quán)利要求
1.一種防堵防磨自動(dòng)式飛灰等速取樣裝置包括等速取樣頭，自閉式逆止閥，取樣管，分離器，調(diào)節(jié)閥，引射式抽氣器，乏氣管，排氣口以及由電機(jī)、減速器、絲桿、絲母、連接板組成的傳動(dòng)裝置，其特征在于等速取樣頭[1]，取樣管[24]，分離器[20]，調(diào)節(jié)閥[15]，引射式抽氣器[14]，乏氣管[25]，排氣口[30]依次相連接，取樣汽流來自于煙道，經(jīng)分離器分離后又返回至煙道；電機(jī)[17]帶動(dòng)減速器[16]、減速器帶動(dòng)絲桿[9]旋轉(zhuǎn)，絲桿驅(qū)使絲母[11]移動(dòng)，絲母又帶動(dòng)連接板[12]、連接板又帶動(dòng)取樣管外套[4]和乏氣管外套[4′]移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是取樣管[24]的前部裝有一個(gè)等速取樣頭[1]，從取樣頭的內(nèi)外豎直開兩個(gè)測(cè)壓小孔，各引出一個(gè)測(cè)壓管[37]、[38]穿過取樣外管[36]，然后和差壓計(jì)[22]相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的裝置，其特征是等速取樣頭[1]的內(nèi)外所開的兩個(gè)豎直測(cè)壓小孔的開口方向都向下，可避免測(cè)壓小孔積灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是取樣管[24]和測(cè)壓管[37]、[38]都置于取樣外管[36]之中，它們和等速取樣頭[1]連或一體，取樣外管[36]的外面裝有電熱絲[3]，它們又都置于取樣外套[4]之中，電熱絲[3]通過絕緣絕熱材料[19]使它與取樣外管[36]和取樣管外套[4]隔離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是自閉式逆止閥[33]、[33′]分別坐落在煙道壁[31]上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的裝置，其特征是自閉式逆止閥[33]、[33′]的閥座[2]、[2′]底部各裝有一個(gè)排灰單向閥[27]、[27′]。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2和4所述的裝置，其特征是取樣管外套[4]和乏氣管外套[4′]分別從閥座[2]、[2′]的底部穿過。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是取樣頭[1]和排氣口[30]的下面各裝有一個(gè)觸桿[26]、[26′]，使觸桿[26]、[26′]正好對(duì)著排灰單向閥的閥蓋[27]、[27′]。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和7所述的裝置，其特征是取樣管外套[4]和乏氣管外套[4′]與閥座[2]、[2′]的底部穿孔處裝有填料裝置[28]、[28′]。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是分離器[20]的下面裝有一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的分配器[21]，分配器[21]的下面裝有一個(gè)三分倉(cāng)取樣罐[35]。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是絲桿[9]的外面裝有一個(gè)絲桿套[10]并坐落在支座[8]上，絲桿套[10]的另一頭和減速器的外殼相連。
12.根據(jù)權(quán)利要求1和11所述的裝置，其特征是絲桿套[10]引軸向開有導(dǎo)向槽，絲母[11]與連桿[12]相連的部分從導(dǎo)向槽中穿出，絲桿套[10]的外面裝有兩個(gè)行程開關(guān)[13]、[13′]。
13.根據(jù)權(quán)利要求1和11所述的裝置，其特征是絲桿[9]的一頭和減速器[16]相連，另一頭和支座[8]活動(dòng)連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1和13所述的裝置，其特征是絲桿[9]的兩端有一段不帶螺紋的光桿[32]、[32′]，可防止行程開關(guān)[13]、[13′失靈時(shí)所造成的設(shè)備損壞事故。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防堵防磨自動(dòng)式飛灰等速取樣裝置,包括取樣頭,取樣管,乏氣管,自閉式逆止閥,排灰單向閥,分離器,分配器,三分倉(cāng)取樣罐,引射式抽氣器,以及由電機(jī)、減速器、絲母和絲桿等組成的傳動(dòng)裝置。本發(fā)明由于在分離器的下面設(shè)計(jì)了一個(gè)分配器和控制器,分配器的下面又設(shè)計(jì)了一個(gè)三分倉(cāng)取樣罐,控制器和程控系統(tǒng)配合,解決了運(yùn)行倒班中每天三個(gè)班都能分別自動(dòng)取樣的問題,為每個(gè)班的燃燒調(diào)整和經(jīng)濟(jì)分析提供了依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N1/18GK1257197SQ9912133
公開日2000年6月21日 申請(qǐng)日期1999年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月10日
發(fā)明者張偉 申請(qǐng)人:張偉