[發(fā)明專利]一種飛灰取樣裝置及其操作方法及其標(biāo)定測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811453622.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109556928B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯凡軍;張利孟;劉科;段傳俊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王尚

本發(fā)明公開了飛灰取樣裝置及其操作方法及其標(biāo)定測量方法，裝置包括進(jìn)氣管、空氣分配器、支管、取樣槍，空氣分配器的進(jìn)氣口通過進(jìn)氣管連接外部的壓縮空氣氣源，空氣分配器的出氣口通過支管連接取樣槍；取樣槍設(shè)置至少兩根，取樣槍包括調(diào)節(jié)閥、負(fù)壓發(fā)生器、負(fù)壓表、總管、分管、取樣頭、濾筒、匯流器，負(fù)壓發(fā)生器的進(jìn)氣口通過調(diào)節(jié)閥連接支管，負(fù)壓發(fā)生器的抽氣口連接總管，總管上設(shè)置有負(fù)壓表，總管的末端設(shè)置有匯流器，分管設(shè)置至少兩根，分管的一端連接匯流器、另一端通過濾筒連接取樣頭。該裝置可準(zhǔn)確取樣，并可對現(xiàn)有的固定式飛灰取樣裝置進(jìn)行標(biāo)定，降低了現(xiàn)有裝置的誤差，提高了現(xiàn)有裝置的準(zhǔn)確性，為燃煤鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了可靠依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃煤燃燒效果測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛灰取樣裝置及其操作方法及其標(biāo)定測量方法。

背景技術(shù)

飛灰含碳量是燃煤燃燒效果的主要指標(biāo)，對燃煤機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響較大，因此火力發(fā)電廠等企業(yè)需要每天對煙氣中的飛灰進(jìn)行取樣和化驗(yàn)，以此作為檢測設(shè)備運(yùn)行效果的重要指標(biāo)，并通過優(yōu)化，將飛灰含碳量控制在一定范圍內(nèi)。

目前火力發(fā)電廠固定式飛灰取樣裝置主要有撞擊式飛灰取樣裝置、自吸式飛灰取樣裝置兩種：

一、撞擊式飛灰取樣裝置

撞擊分離飛灰取樣裝置一般安裝在鍋爐尾部的水平煙道上，如圖1所示，撞擊分離飛灰取樣裝置包括坡口、落灰管、存灰罐。工作原理為：將一段無縫光管一端打一坡口，將坡口端插入燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器出口處的水平煙道中，坡口位于煙道中央位置并面對氣流方向。當(dāng)攜帶飛灰顆粒的煙氣流過坡口時(shí)，飛灰顆粒撞擊管子坡口內(nèi)表面，從煙氣流中分離出來，在重力的作用下沿管子下落至下方的存灰罐。

二、自吸式飛灰取樣裝置

如圖2所示，自吸式飛灰取樣裝置包括彎頭式飛灰取樣槍、連接板、旋風(fēng)分離器、存灰罐、排氣管、調(diào)節(jié)噴嘴、文丘里引射管。其工作原理為：文丘里引射管安裝在煙道內(nèi)，由于煙道內(nèi)是負(fù)壓，空氣從入口進(jìn)入文丘里引射管，在引射管的喉部產(chǎn)生了一個(gè)比煙道內(nèi)負(fù)壓更大的負(fù)壓。調(diào)節(jié)噴嘴出口位于文丘里引射管的喉部，此處負(fù)壓與煙道內(nèi)負(fù)壓存在一個(gè)壓差，在壓差的作用下，攜帶飛灰的煙氣進(jìn)入飛灰取樣槍，在旋風(fēng)分離器內(nèi)發(fā)生氣固分離，飛灰落入下部的存灰罐，煙氣進(jìn)入排氣管，在調(diào)節(jié)噴嘴處與空氣混合后通過引射管重新又回到煙道內(nèi)。彎頭式飛灰取樣槍采用靜壓平衡取樣原理，通過調(diào)節(jié)噴嘴調(diào)節(jié)抽吸量，實(shí)現(xiàn)等速取樣，保證煤粉取樣的準(zhǔn)確性。

對于穩(wěn)定的氣固兩相流，要想從流體中正確取出固體顆粒，必須滿足全截面取樣和等速取樣。

火力發(fā)電廠尾部煙道截面積都比較大，寬度一般在10m左右，深度一般在4m左右。由于煙道彎頭等影響，飛灰顆粒的大小和濃度在煙道截面上的分布很不均勻，因此從煙道截面的某一點(diǎn)所取飛灰樣品，無法代表整個(gè)截面上的飛灰特性。若要提高飛灰取樣的代表性和準(zhǔn)確性，就需要采用網(wǎng)格法全截面取樣，即將煙道截面劃分為幾十個(gè)等面積的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)進(jìn)行取樣。

所謂等速取樣，就是取樣裝置的抽吸速度和兩相流中氣體流動的速度要相等。假如兩者速度相差太多，就會引起較大的取樣誤差，見表1。

表1不同抽吸速度下的取樣結(jié)果

根據(jù)全截面取樣和等速取樣的原則，分析兩種常用固定式飛灰取樣裝置的工作特性：

對于撞擊式飛灰取樣裝置，由于工作原理為撞擊分離和重力分離，其只能安裝在水平煙道上，不能安裝在豎直煙道上，而火電廠尾部煙道大多為豎直煙道，這就大大限制了其應(yīng)用的范圍；只在煙道內(nèi)一點(diǎn)取樣，沒有實(shí)現(xiàn)全截面取樣，取樣代表性差；且無法滿足等速取樣要求。