飞灰定量取样装置的制作方法

1.本实用新型属于飞灰取样技术领域，具体涉及一种飞灰定量取样装置。


背景技术：

2.锅炉飞灰含碳量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标，实时检测飞灰含碳量将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制水平；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电成本，提高机组运行的经济性。随着我国电力发电机组不断向大容量、高参数发展，对锅炉飞灰中的含碳量实现在线检测，以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗、提高“竞价上网”能力以及粉煤灰综合利用能力已显得日益重要和迫切。
3.飞灰含碳量的传统测量方法是化学灼烧失重法，依据电力行业标准《dl/t567.6-1995飞灰和炉渣可燃物测定方法》的分析原理，当含有未燃尽碳的灰样在特定的高温下经灼烧后，由于灰样中残留的碳被燃尽后使灰样的质量出现损失，利用灰样的烧矢量作为计算依据，计算出灰样中的含碳量。目前电厂投用的在线锅炉飞灰含碳量监测仪基本上都是采用微波测量技术，但是微波测量技术对飞灰含碳量的测量受煤种变化的影响比较大，测量稳定性和精度都不理想，较难满足用户对测量精度及稳定性的要求，而且大部分的维护量较大。
4.目前很多单位和企业又将飞灰含碳量的在线测量回归到传统的灼烧法，综合传统的实验室化学灼烧法测碳技术和在线取样技术，实现了对飞灰含碳量的实时在线智能化测量。然而，灼烧法需要获得精准的飞灰样品质量，在取样环节的样品量过多或过少都可能会带来较大的测量误差，这对燃煤锅炉燃烧效率评价以及燃烧运行调整都会带来较大影响，因此，燃煤电站锅炉飞灰定量取样装置是急需解决的技术瓶颈。


技术实现要素：

5.本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种飞灰定量取样装置，能够确保飞灰样品的准确定量取样，避免取样量不准确带来的测量误差。
6.本实用新型为了实现上述目的，采用了以下方案：
7.本实用新型提供一种飞灰定量取样装置，其特征在于，包括：旋风分离器，入口与待取样的锅炉灰管相连通，对该锅炉灰管输出的携带飞灰的气流进行旋风分离，使得飞灰下沉进入底部积灰腔内，而气流则通过上部的排气口排出；落灰管，位于积灰腔下方，并与该积灰腔的出口相连通；取样部，对进入落灰管的飞灰进行定量取样，包括：设置在落灰管主体区域上部的上定量插板阀，和设置在落灰管主体区域下部的下定量插板阀；上定量插板阀和下定量插板阀与落灰管共同围成定量取样室，在进灰状态下，上定量插板阀打开，下定量插板阀关闭，飞灰进入并填充满定量取样室；在定量状态下，上定量插板阀关闭使定量取样室被封闭完成定量；在出样状态下，下定量插板阀打开，使定量后的飞灰从下开口落下。
8.以上方案的有益效果为：
9.根据本实用新型所提供的飞灰定量取样装置，气流携带飞灰进入旋风分离器后，经过旋风分离处理，气流通过旋风分离器上方的旋风分离器气体出口流出，而飞灰则会下沉并经积灰腔沉积在落灰管上部的上定量插板阀上；当上定量插板阀打开，沉积的飞灰则会快速进入并填充满整个定量取样室；此时再次关闭上定量插板阀，在上定量插板阀和定量插板阀之间(定量取样室)则会形成一段填充满管道的飞灰；然后，打开下定量插板阀，此段定量后的飞灰则会向下落下，从而使一定管道体积的飞灰被定量地取出，同一燃煤锅炉机组的飞灰在密度上的差异非常小，从而实现了飞灰的定量准确取样。可以在燃煤锅炉使用不同煤质或运行负荷变化较大，导致飞灰生成量(气流中飞灰浓度)差异较大时，依然能够将一定量的飞灰取出进入到灼烧坩埚中，从而进行较为精确的飞灰含碳量测量，有利于飞灰含碳量的高精度实时在线智能化测量。
10.优选地，在本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置中，还可以包括：震荡构件，设置在落灰管外侧，能够将管道内细小的或部分粘壁的飞灰颗粒震落。震荡构件的设置一方面可以避免定量取样室内残留飞灰颗粒，让定量取样室内的飞灰全部落出，使得取样更加精确；另一方面还能够在本次取样完成后，对管道进行更加有效地清理，避免残留飞灰颗粒影响下一次取样。
11.优选地，在本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置中，还可以具有这样的特征：震荡构件为设置在定量取样室外围的环形超声震荡片，能够施加更为均匀的震荡力。
12.优选地，在本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置中，还可以具有这样的特征：旋风分离器的入口处设有入口阀，通过阀门的开关实现与上述锅炉灰管的连通与截断。
13.优选地，在本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置中，还可以具有这样的特征：旋风分离器底部积灰腔呈内径逐渐减小的倒圆锥台状，有助于积存下落的飞灰。
14.优选地，在本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置中，还可以包括：清理部，包括：位于上定量插板阀上方、与落灰管相连通、从该落灰管的一侧面向外延伸的弃灰旁路管，与该弃灰旁路管的外端连通的弃灰管，以及设置在该弃灰管上方使吹扫气由上至下快速流经弃灰管、从而在弃灰旁路管形成负压、将残余飞灰吸出的吹扫气管。通过这样的结构设置，飞灰在重力的作用下并不会直接进入弃灰旁路中，而会堆积在落灰管中，当定量取样完成后，旋风分离器入口阀关闭，吹扫气通过吹扫气管吹入弃灰管并通过弃灰管出口流出，较大的气流速度会在弃灰旁路形成负压，将落灰管底部的残余飞灰吸出，从而清空旋风分离器内部的飞灰残余。
15.优选地，在本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置中，还可以具有这样的特征：弃灰旁路管横向设置在落灰管与弃灰管之间。
16.优选地，在本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置中，还可以具有这样的特征：清理部还包括：设置在下定量插板阀下方、与落灰管相连通、从该落灰管的另一侧面向外延伸的反吹气管，和设置在落灰管底部出口处的出灰口插板阀。关闭出灰口插板阀，打开上定量插板阀，反吹气通过反吹气管进入到管道内，进一步对管道内可能残余的飞灰样品进行吹扫，同时也清洁管道，保障下次取样飞灰能够在重力的作用下自由落下；反吹气管位于管道底部，出灰口插板阀上方，可有效全面清洁整个管路；同时，将震荡构件也打开，管道壁面上的细小粘附飞灰也被震起来；吹扫上来的残余飞灰会经由弃灰管离开管道；实现更加有效和彻底地全面清理，同时也进一步提高了定量取样的精确性。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例涉及的飞灰定量取样装置的结构示意图。
具体实施方式
18.下参照附图对本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置作详细阐述。
19.《实施例》
20.如图1所示，飞灰定量取样装置10包括旋风分离器11、落灰管12、取样部13、震荡构件14、清理部15。
21.旋风分离器11的入口与待取样的锅炉灰管相连通，对该锅炉灰管输出的携带有飞灰的气流进行旋风分离，使得飞灰下沉进入底部积灰腔内，而气流则通过上部的排气口111排出。本实施例中，旋风分离器11的入口处设有入口阀112，通过入口阀112的开关实现与锅炉灰管的连通与截断；旋风分离器11的底部为积灰腔112，呈内径逐渐减小的倒圆锥台状。
22.落灰管12位于积灰腔112下方，并与该积灰腔112的出口相连通。
23.取样部13对进入落灰管12的飞灰进行定量取样，包括上定量插板阀131和下定量插板阀132。上定量插板阀131、下定量插板阀132分别设置在落灰管12主体区域的上部、下部。上定量插板阀131和下定量插板阀132与落灰管12共同围成定量取样室。在进灰状态下，上定量插板阀131打开，下定量插板阀132关闭，飞灰进入并填充满定量取样室；在定量状态下，上定量插板阀131关闭使定量取样室被封闭完成飞灰定量；在出样状态下，下定量插板阀132打开，使定量后的飞灰从下开口落下。
24.震荡构件14设置在落灰管12外侧，能够将管道内细小的或部分粘壁的飞灰颗粒震落。本实施例中，采用的震荡构件14为环绕定量取样室外壁设置的环形超声震荡片。
25.清理部15用于清理装置内的残余飞灰，它包括弃灰旁路管151、弃灰管152、吹扫气管153、反吹气管154以及出灰口插板阀155。弃灰旁路管151位于上定量插板阀131上方，与落灰管12相连通，并从该落灰管12的一侧面(图中为右侧)向外水平延伸。弃灰管152与该弃灰旁路管151的外端连通。吹扫气管153设置在该弃灰管152上方，向弃灰管152内送入吹扫气，使得吹扫气由上至下快速流经弃灰管152，从而在弃灰旁路管151形成负压，将残余飞灰吸出，再由吹扫气携带并从弃灰管152出口152a排出。反吹气管154设置在下定量插板阀132下方，与落灰管12相连通，从该落灰管12的另一侧面(图中为左侧)向外水平延伸。出灰口插板阀155设置在落灰管12底部出口处，在定量取样完成前(未进入清理状态时)一直处于打开状态，在清理状态下，出灰口插板阀155关闭。
26.以上是本实施例所提供的飞灰定量取样装置10的具体结构，下面对其具体工作过程进行举例说明：
27.首先，旋风分离器11入口阀112打开，使旋风分离器11与锅炉灰管的连通；气流携带飞灰进入旋风分离器11后，经过旋风分离，飞灰向下沉入落灰管12，而气流则通过旋风分离器11上方的排气口111流出；在进灰状态下，上定量插板阀131打开，下定量插板阀132关闭，下沉入落灰管12的飞灰在下定量插板阀132上堆积至填充满整个定量取样室；然后，入口阀112关闭，进入定量状态，此时上定量插板阀131关闭使定量取样室被封闭完成一定体积飞灰的定量截取；接着，进入出样状态，下定量插板阀132打开，使定量后的飞灰从落灰管12的下开口落至装样容器20中(例如图中所示的坩埚)，同时开启震荡构件14将定量取样室
内细小的或部分粘壁的飞灰颗粒震落，完成定量取样。
28.取样完成后，进入清理状态，吹扫气通过吹扫气管153吹入弃灰管152并通过弃灰管152出口152a快速流出，在弃灰旁路管151形成负压，将残余飞灰吸出经由弃灰管152出口152a离开装置，清除旋风分离器11和上定量插板阀131之间的飞灰样品；随后，关闭出灰口插板阀155，打开上定量插板阀131，反吹气通过反吹气管154进入到管道内，对管道内可能残余的飞灰样品进行吹扫，同时也对整个管道都进行清洁避免堵塞，保障下次取样飞灰能够在重力的作用下自由落下；同时开启震荡构件14将管道壁面上的细小粘附飞灰也震起来；吹扫上来的残余飞灰会同样经由弃灰管152出口152a离开装置。
29.以上仅仅是对本实用新型技术方案所做的举例说明。本实用新型所涉及的飞灰定量取样装置并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的结构，而是以权利要求所限定的范围为准。本实用新型所属领域技术人员在该的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本实用新型的权利要求所要求保护的范围内。