[實(shí)用新型]一種表面溫度可控和熱流可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的積灰采樣裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420066551.3
• 申請(qǐng)日: 2014-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN203688304U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王輝;鄭志敏;蔡永鐵;楊利;郭帥;劉雪龍;郭永軍;吳少華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/24
• 分類號(hào): G01N1/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電廠鍋爐尾部煙道積灰采集領(lǐng)域。

背景技術(shù)

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近十幾年迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐可以燃燒劣質(zhì)煤、油頁巖和生物質(zhì)等燃料，因此具有燃料適用性廣的顯著特點(diǎn)。但是劣質(zhì)煤、油頁巖和生物質(zhì)等燃料含有較高的堿金屬或堿土金屬，在燃燒過程中產(chǎn)生灰塵，從而帶來積灰問題，尤其是當(dāng)一種新的燃燒技術(shù)應(yīng)用到循環(huán)流化床鍋爐時(shí)，如富氧燃燒技術(shù)，鍋爐尾部煙道受熱面上的潛在的積灰問題值得關(guān)注。為了減少風(fēng)險(xiǎn)和研究成本，采用富氧燃燒技術(shù)的循環(huán)流化床鍋爐的尾部受熱面上積灰問題的研究通常在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行，因此要求采樣過程盡可能與鍋爐實(shí)際情況保持一致。

清華大學(xué)煤燃燒工程研究中心申報(bào)的專利號(hào)200920106345.X的實(shí)用新型專利“一種爐內(nèi)積灰采樣裝置”考慮了流場(chǎng)條件、金屬材質(zhì)和溫度對(duì)積灰的影響，但對(duì)采樣裝置表面溫度的控制精度未作詳細(xì)說明，也沒有考慮對(duì)積灰過程中熱流的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，且目前商業(yè)用的熱流計(jì)的價(jià)格昂貴，不適用于廣泛推廣。

在實(shí)際的循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道積灰采樣過程中，通常需要控制采樣裝置的表面溫度，使其保持恒定，以模擬實(shí)際鍋爐運(yùn)行中換熱管的壁面溫度。同時(shí)，在試驗(yàn)過程中需要調(diào)節(jié)壁面溫度以滿足不同工況及運(yùn)行條件。除此之外，為了研究飛灰沉積過程中沉積灰對(duì)傳熱的影響，往往需要監(jiān)測(cè)采樣裝置表面的熱流變化情況。現(xiàn)有的積灰采集裝置不能滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有的積灰采樣裝置的灰樣采集精度低及不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采樣裝置表面的熱流變化情況的問題。現(xiàn)提供一種表面溫度可控和熱流可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的積灰采樣裝置。

一種表面溫度可控和熱流可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的積灰采樣裝置，它包括采樣探頭、探頭外表壁熱電偶、探頭內(nèi)表壁熱電偶、采樣連接頭、采樣支撐體外套管、采樣支撐體出氣導(dǎo)管、采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管、溫度數(shù)據(jù)采集儀、閥門控制器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和空氣壓縮機(jī)；

采樣探頭包括厚壁管和薄壁管，所述厚壁管的內(nèi)表壁緊貼所述薄壁管的外表壁，所述厚壁管的一端和所述薄壁管的一端均為密封端；所述厚壁管的另一端的外表壁上開有一個(gè)一號(hào)盲孔，所述厚壁管的另一端的內(nèi)表壁上開有一個(gè)二號(hào)盲孔；所述薄壁管的另一端與采樣連接頭的一端焊接；所述采樣連接頭的另一端與采樣支撐體外套管的一端連通，所述采樣支撐體外套管的另一端為密封端，采樣支撐體出氣導(dǎo)管設(shè)置在所述采樣支撐體外套管的外表壁上，且與所述采樣支撐體外套管連通；采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管的一端穿過所述采樣支撐體外套管、所述采樣連接頭和所述采樣探頭，且所述采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管的一端在所述采樣探頭的內(nèi)部，所述采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管與所述采樣支撐體外套管同軸；所述采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管的另一端連通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的出氣端，所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的入氣端與空氣壓縮機(jī)的出氣端連通，所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制端連接所述閥門控制器的控制端；探頭外表壁熱電偶和探頭內(nèi)表壁熱電偶分別設(shè)置在一號(hào)盲孔和二號(hào)盲孔內(nèi)；探頭外表壁熱電偶的輸出端同時(shí)連接閥門控制器的采集端和溫度采集儀的外壁溫度輸入端；探頭內(nèi)表壁熱電偶的輸出端連接溫度采集儀的內(nèi)壁溫度輸入端。

一種表面溫度可控和熱流可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的積灰采樣裝置還包括計(jì)算機(jī)，溫度采集儀的采集信號(hào)輸出端連接計(jì)算機(jī)的采集信號(hào)輸入端。

所述采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管的一端與所述采樣探頭的左端的距離為5mm。

一號(hào)盲孔和二號(hào)盲孔的直徑均為1mm，深度均為10mm。

所述厚壁管和所述薄壁管的厚度比的范圍為5：1～8：1。

所述厚壁管的長度比所述薄壁管的長度短10mm～15mm。

探頭外表壁熱電偶和探頭內(nèi)表壁熱電偶均是直徑為1mm的熱電偶。

所述采樣探頭的薄壁管的內(nèi)徑與所述采樣連接頭的內(nèi)徑相等，所述采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管的外徑比所述采樣探頭的薄壁管的內(nèi)徑小4mm～8mm，所述采樣支撐體進(jìn)氣導(dǎo)管的外徑比所述采樣支撐體外套管的內(nèi)徑小4mm～8mm。

本實(shí)用新型適用于鍋爐的積灰采樣。

本實(shí)用新型所述的一種表面溫度可控和熱流可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的積灰采樣裝置，它采用的熱電偶、閥門控制器及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)進(jìn)入一種表面溫度可控和熱流可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的積灰采樣裝置的壓縮空氣流量，從而達(dá)到準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)一種表面溫度可控和熱流可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的積灰采樣裝置的溫度的目的，提高了灰樣采集精度，相比現(xiàn)有的積灰采樣裝置，灰樣采集精度提高了30%以上；它采用的溫度采集儀將采樣探頭上的兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)上，然后通過計(jì)算機(jī)計(jì)算得到積灰過程中的熱流變化曲線，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采樣裝置表面的熱流變化情況。

附圖說明