[實用新型]一種基于紅外吸收法的飛灰含碳量在線測量系統

有效

• 申請號: 201820983887.4
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN208270510U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 羅華東;劉爽;黃上敏;徐樂;馮宇;王湘祁;羅海生;龍嫻
• 申請（專利權）人: 長沙海納光電科技有限公司
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12;G01N21/3504;G01N5/04;G01N1/24
• 代理公司: 長沙市和協專利代理事務所(普通合伙) 43115
• 代理人: 王培苓

本實用新型提供了一種基于紅外吸收法的飛灰含碳量在線測量系統，包括螺旋取樣裝置、驅動裝置、檢測裝置和控制模塊，控制模塊分別與所述螺旋取樣裝置、驅動裝置、檢測裝置連接，螺旋取樣裝置包括螺旋取樣機構、采樣機構、粉塵收集機構；驅動裝置連接有用于盛放飛灰樣品的樣品舟；檢測裝置包括稱重模塊、灼燒爐、紅外吸收檢測模塊。該系統在灰斗處利用螺旋取樣裝置進行取樣，每次通過采樣管取定量飛灰樣品，提高了取樣的可靠性和一致性；對樣品進行灼燒過程中紅外吸收檢測模塊只對二氧化碳進行檢測，避免了灼燒過程中其它雜質所帶來的誤差，測量精度不受煤種變化影響；系統的靈活性和穩定性高，能為燃煤鍋爐的優化燃燒調整提供實時、準確的指導。

技術領域

本實用新型涉及飛灰含碳量測量技術領域，尤其涉及一種基于紅外吸收法的飛灰含碳量在線測量系統。

背景技術

飛灰是指煤炭在鍋爐中燃燒后產生的殘留物，飛灰的化學成分主要有Si，Fe，Al，Ca，Mg和S等的氧化物及少量金屬氧化物。未燃碳是指煤炭顆粒在爐膛中經歷高溫未完全燃燒，由無定形碳轉化形成的石墨碳顆粒。飛灰含碳量是指飛灰中的未燃碳顆粒占飛灰的重量分數。

燃煤電站鍋爐飛灰含碳量是反應鍋爐燃燒效率的關鍵指標，實時檢測飛灰含碳量將有利于正確指導運行中的風煤比，提高鍋爐燃燒控制水平；同時合理控制飛灰含碳量的指標，有利于降低發電成本，提高機組運行的經濟性，增加粉煤灰的銷售收入。隨著我國電力發電機組不斷向大容量、高參數方向發展，對鍋爐飛灰中的含碳量實現在線檢測，以控制和優化鍋爐燃燒、降低發電煤耗、提高競價上網能力以及粉煤灰綜合利用能力已顯得重要和迫切。

飛灰含碳量的傳統方法是化學灼燒失重法，它是一種離線的實驗室分析方法，這種方法是稱取一定質量的飛灰(爐渣)樣品，在充足氧氣供應的條件下按照規定的升溫程序、時間對其進行灼燒，根據其灼燒量扣除水分含量和碳酸鹽二氧化碳含量后，作為可燃物含量。

目前電廠投用的在線鍋爐飛灰含碳量檢測儀主要是微波吸收法，所謂微波吸收法是根據飛灰中的碳粒吸收微波誘導而產生渦流的原理進行的，飛灰中的非碳粒部分則不會產生渦流，產生的渦流使含碳樣品溫度上升，且與含碳量成直接關系，不同的煤種和灰分也應事先加以標定，現階段此種方法運用比較普遍，并且到了商業化的階段。

傳統化學灼燒法的穩定性比較高，但是受到灰樣采集、分析時間滯后等因素影響，導致測量結果實時性差，不能為鍋爐運行提供及時有效的指導。此外，灼燒時樣品重量損失除了未燃碳外，還有硫等化合物引起的重量損失，利用灼燒稱重法不能夠把這一部分的重量損失計算出來，從而引起測量誤差。

微波吸收法測量速度快，但是煤種適應性差，尤其在我國鍋爐燃燒的煤種變化大，而且一般是混煤，所以實際操作中要對不同煤種進行標定基本不現實。此外，微波管道中也經常遇到堵灰情況，導致測量不準，盡管許多生產廠家采取了電磁振動、自動清掃、負壓抽吸或正壓吹洗等措施，但仍難以從根本上解決問題。

實用新型內容

針對上述現有技術中的不足之處，本實用新型提供了一種基于紅外吸收法的飛灰含碳量在線測量系統，以解決現有技術中測量結果不實時、測量結果誤差大的問題。

本實用新型提供了一種基于紅外吸收法的飛灰含碳量在線測量系統，包括螺旋取樣裝置、驅動裝置、檢測裝置和控制模塊，所述控制模塊分別與所述螺旋取樣裝置、驅動裝置、檢測裝置連接，所述螺旋取樣裝置包括螺旋取樣機構、采樣機構、粉塵收集機構，其中所述螺旋取樣機構包括電機、螺旋葉片、螺旋外筒，所述螺旋葉片設置于所述螺旋外筒內，所述螺旋葉片與所述電機的輸出軸連接，所述采樣機構包括落樣管、采樣管、推樣軸、驅動機構，所述落樣管上端與所述螺旋外筒的底部連通，所述采樣管貫穿所述落樣管，且所述采樣管位于所述落樣管內部分的上部開設有集樣口，所述推樣軸一端與所述驅動機構連接，所述推樣軸的另一端插入所述采樣管內，所述粉塵收集機構設置于所述采樣機構外；所述驅動裝置連接有用于盛放飛灰樣品的樣品舟；所述檢測裝置包括稱重模塊、灼燒爐、紅外吸收檢測模塊，所述灼燒爐通過管道與所述紅外吸收檢測模塊連接。