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专利名称：飞灰含碳量在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空气检测技术领域，更具体地说，涉及一种飞灰含碳量在线监测
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背景技术：
煤炭是我们地球上不可再生的有限资源，随着工业的发展，煤炭的需求量也在与日俱增，煤炭是火力发电厂的主要消耗品，用量也是相当的大。而锅炉飞灰含碳量是反映火力发电厂锅炉燃烧效率的重要指标，实时监测飞灰中的含碳量、含水量有利于指导锅炉运行人员正确的调整风煤比，提高锅炉燃烧效率；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电煤耗(节省用煤量)，提高机组运行的经济性。该在线监测装置的投运，将有助于电厂管理人员可以随时分析锅炉燃烧效率，为运行人员提供重要依据以控制锅炉运行状态，提高制粉系统和送风系统的经济运行，连续可靠地优化机组性能。为了节约我们的有限不可再生资源，提高发电厂的发电效率，人们研制出飞灰含碳量在线监测系统。目前，国内外的飞灰含碳量在线监测技术，基本上采用微波测量和灼烧测量两种测量方法。微波测量原理是从烟气流中分离出来的飞灰通过设有微波发射和吸收传感器的通道，根据不同的飞灰中含碳量与微波传输能量衰减程度间的关系，测量出当前微波发射和吸收能量的差值，并与飞灰含碳量的标定样本进行比较，求得飞灰中的含碳量。由于该微波监测技术，容易受到飞灰灰样重量、水分、温度等因素的干扰，且飞灰对通道壁面的污染 (经常发生堵灰现象)是不可避免的，附着在壁面上的飞灰会显著影响到测量的结果，使得监测数据并非采样的真实数据，测量误差较大。灼烧测量原理是将烟气流中分离出来的飞灰进行称重一灼烧一称重一计算差值 —算出含碳量。其中刚取出的灰样水分含量比较大，经灼烧后，水分、含碳量随之挥发；测量出的数值将水分的重量也加了进去，并且称重后的灰样会附着在称重器皿表面上，增加了计算差值的误差，因此测量出的数值不是真正的含碳量。并且它采用的称重仪器，受当地的环境(温度、湿度、安装处的稳定性)影响比较大，尤其是在飞灰中水分含量比较大、安装位置处有振动，将会严重造成测量数值不准确。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种飞灰含碳量在线监测装置，以实现受外界环境影响小(温度、湿度、振动等)、不发生堵灰现象、运行稳定的目的。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种飞灰含碳量在线监测装置，包括飞灰等速取样器；落灰组件，其包括与所述飞灰等速取样器相连的落灰组件管道以及串联在该落灰组件管道上的第一控制阀和第二控制阀；[0011]与所述落灰组件管道相连的连接体，该连接体的另外两个开孔分别连接吹扫块和拍照罐，且在该两个开孔处分别设有第四控制阀和第三控制阀；所述拍照罐上设有摄像机；该吹扫块通过吹扫管接入炉膛，连接在所述吹扫块下方的积灰瓶；与所述吹扫块相连的吹扫装置。优选的，在上述飞灰含碳量在线监测装置中，还包括加热反吹装置，该加热反吹装置具体包括与所述分气块相连的反吹阀；与所述反吹阀相连的加热器；与所述加热器相连的反吹入口，所述反吹入口与所述落灰组件管道相连。优选的，在上述飞灰含碳量在线监测装置中，所述吹扫装置具体包括与所述吹扫块相连的喷嘴；与所述喷嘴相连的吹扫阀；与所述吹扫阀相连的分气块。优选的，在上述飞灰含碳量在线监测装置中，还包括与所述分气块相连的调压过
1 ' O优选的，在上述飞灰含碳量在线监测装置中，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀均包括挡板；与所述挡板相连并控制该挡板打开或关闭的气缸。从上述的技术方案可以看出，本实用新型通过飞灰等速取样器取出飞灰灰样后到达第一控制阀被拦截，系统发出信号后，第一控制阀打开，灰样到达第二控制阀，第一控制阀关闭，然后第二控制阀打开，灰样到达第四控制阀，第二控制阀关闭。第三控制阀打开，摄像机开始拍照，拍照完毕后，第三控制阀关闭。电脑可将拍照的图片通过灰度分析转换成数值保存在系统中，并将数值转换成电压信号发送到DCS监控室通知运行人员。第四控制阀打开，吹扫装置将灰样通过吹扫管送入炉膛，保证现场环境不受污染，然后第四控制阀关闭，吹扫装置关闭。本实用新型彻底解决了其他产品存在的不足，它具有测量数值精确，受外界环境影响小(温度、湿度、振动等)、不发生堵灰现象、运行稳定等特点。该装置主要零部件采用的军工产品或进口材料，适用于-10°C-50°C的恶劣环境下。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的飞灰含碳量在线监测装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种飞灰含碳量在线监测装置，以实现受外界环境影响小(温度、湿度、振动等)、不发生堵灰现象、运行稳定的目的。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的飞灰含碳量在线监测装置的结构示意图。本实用新型提供的飞灰含碳量在线监测装置，包括飞灰等速取样器19，其用于采取飞灰中的灰样作为检测对象。落灰组件，其包括与所述飞灰等速取样器19相连的落灰组件管道以及串联在该落灰组件管道上的第一控制阀1和第二控制阀3，第一控制阀1和第二控制阀3的初始位置都是关闭的，其作用是保证落灰组件管道中的密封效果，在满足一定要求后，可打开第一控制阀1和第二控制阀3，第一控制阀1和第二控制阀3的打开条件可通过控制装置进行设定，此属于通信领域通用技术，不再详述。连接体5，其与所述落灰组件管道相连，该连接体5的另外两个开孔分别连接吹扫块14和拍照罐15，且在该两个开孔处分别设有第四控制阀6和第三控制阀4，该吹扫块14 通过吹扫管13接入炉膛，所述拍照罐15上设有摄像机16。连接体5类似三通的作用，将落灰组件、吹扫装置和拍照装置连接在一起。第四控制阀6和第三控制阀4的初始位置都是关闭的，其作用是保证管道中的密封效果，在满足一定要求后，可打开第四控制阀6和第三控制阀4，第四控制阀6和第三控制阀4的打开条件可通过控制装置进行设定，此属于通信领域通用技术，不再详述。摄像机16可通过设置在所述拍照罐15上的摄像机支架17上， 其负责灰样的拍照，同时将拍照的图片送至分析处理系统，进行飞灰含碳量的在线检测。积灰瓶12，其连接在所述吹扫块14的下方，是将需要化验的灰样取出来到化验室化验用的。吹扫装置，其与所述吹扫块14相连，负责将拍照完的灰样通过吹扫管13送入炉膛，保证现场环境不受污染。本实用新型通过飞灰等速取样器19取出后到达第一控制阀1被拦截，系统发出信号后，第一控制阀1打开，灰样到达第二控制阀3，第一控制阀1关闭，然后第二控制阀3打开，灰样到达第四控制阀6，第二控制阀3关闭。第三控制阀4打开，摄像机16开始拍照，拍照完毕后，第三控制阀4关闭。电脑可将拍照的图片通过灰度分析转换成数值保存在系统中，并将数值转换成电压信号发送到DCS (Distributed Control System，分布式控制系统) 监控室通知运行人员。第四控制阀6打开，吹扫装置将灰样通过吹扫管13送入炉膛，保证现场环境不受污染，然后第四控制阀6关闭，吹扫装置关闭。本实用新型彻底解决了上述存在的不足，它具有测量数值精确，受外界环境影响小(温度、湿度、振动等)、不发生堵灰现象、运行稳定等特点。该装置主要零部件采用的军工产品或进口材料，适用于-10°C -50°C 的恶劣环境下。为了进一步优化上述技术方案，本实用新型还可包括加热压缩空气的加热器18。 加热器的作用是将压缩空气加热，防止冷空气将输灰管道变冷，造成结露现象。上述吹扫装置具体可包括[0042]与所述吹扫块14相连的喷嘴7，用于向管道内吹扫压缩空气；与所述喷嘴7相连的吹扫阀8，用于控制吹扫管路的通断，可通过控制装置控制该吹扫阀8的开闭时间以及开闭周期，从而控制吹扫的时间以及吹扫周期；与所述吹扫阀8相连的分气块9，该分气块9用于将压缩空气分流，将其中一部分压缩空气引入落灰组件管道进行反吹；与所述分气块9相连的反吹阀10，所述反吹阀10通过空压软管与加热器入口相连，加热器出口与所述落灰组件管道相连，该连接位置为反吹入口 2，该反吹入口 2连接在所述第一控制阀1和第二控制阀3之间，反吹阀10用于控制吹扫落灰组件管道残余灰样的通断，可通过控制装置控制该反吹阀10的开闭时间以及开闭周期，从而控制吹扫的时间以及吹扫周期。本实用新型还可包括与所述分气块9相连的调压过滤器11，调压过滤器11的作用是将外界的压缩空气调整到气动件的正常使用压力并清除压缩空气中的水分和杂质。第一控制阀1、第二控制阀3、第三控制阀4和第四控制阀6均包括挡板，以及与所述挡板相连并控制该挡板打开或关闭的气缸。通过控制气缸的伸出杆的伸出与缩回，控制第一控制阀1、第二控制阀3、第三控制阀4和第四控制阀6的开闭。检测过程可分为五个阶段，依次为①落灰过程、②反吹过程、③拍照过程、④分析过程、⑤吹扫过程。四个挡板分别由四个气缸来控制打开和关闭的，各个挡板的初始位置都是关闭的，其作用是保证管道中的密封效果。①落灰过程飞灰灰样通过飞灰等速取样器19取出后到达第一控制阀被拦截，系统发出信号后，第一控制阀1打开，灰样到达第二控制阀3，第一控制阀1关闭，然后第二控制阀3打开，灰样到达第四控制阀6，第二控制阀3关闭。②反吹过程第一控制阀1打开，反吹阀10打开，反吹压缩空气通过加热器18后变的干热，将落灰组件管道内壁的残余灰样通过飞灰等速取样器19吹入炉膛。保证了管道内壁的清洁。③拍照过程第三控制阀4打开，摄像机开始拍照，拍照完毕后，第三控制阀4关闭。④分析过程电脑将拍照的图片通过灰度分析转换成数值保存在系统中，并将数值转换成电压信号发送到DCS监控室通知运行人员。⑤吹扫过程第四控制阀6打开，同时吹扫阀8打开，喷嘴7开始吹气，将灰样通过吹扫管送入炉膛，保证现场环境不受污染，然后第四控制阀6关闭，吹扫阀8关闭。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种飞灰含碳量在线监测装置，其特征在于，包括飞灰等速取样器(19)；落灰组件，其包括与所述飞灰等速取样器(19)相连的落灰组件管道以及串联在该落灰组件管道上的第一控制阀(1)和第二控制阀(3)；与所述落灰组件管道相连的连接体(5)，该连接体(5)的另外两个开孔分别连接吹扫块(14)和拍照罐(15)，且在该两个开孔处分别设有第四控制阀(6)和第三控制阀；所述拍照罐(15)上设有摄像机(16)；该吹扫块(14)通过吹扫管(13)接入炉膛，连接在所述吹扫块(14)下方的积灰瓶 (12)；与所述吹扫块(14)相连的吹扫装置。
2.根据权利要求1所述的飞灰含碳量在线监测装置，其特征在于，还包括加热反吹装置，该加热反吹装置具体包括与所述分气块(9)相连的反吹阀(10)；与所述反吹阀(10)相连的加热器(18)；与所述加热器(18)相连的反吹入口 O)，所述反吹入口(2)与所述落灰组件管道相连。
3.根据权利要求2所述的飞灰含碳量在线监测装置，其特征在于，所述吹扫装置具体包括与所述吹扫块(14)相连的喷嘴(7)；与所述喷嘴(7)相连的吹扫阀⑶；与所述吹扫阀(8)相连的分气块(9)。
4.根据权利要求3所述的飞灰含碳量在线监测装置，其特征在于，还包括与所述分气块(9)相连的调压过滤器(11)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的飞灰含碳量在线监测装置，其特征在于，所述第一控制阀(1)、第二控制阀(3)、第三控制阀(4)和第四控制阀(6)均包括挡板；与所述挡板相连并控制该挡板打开或关闭的气缸。
专利摘要本实用新型公开了一种飞灰含碳量在线监测装置，其特征在于，包括飞灰等速取样器；落灰组件，其包括与所述飞灰等速取样器相连的落灰组件管道以及串联在该落灰组件管道上的第一控制阀和第二控制阀；与所述落灰组件管道相连的连接体，该连接体的另外两个开孔分别连接吹扫块和拍照罐，且在该两个开孔处分别设有第四控制阀和第三控制阀；所述拍照罐上设有摄像机；该吹扫块通过吹扫管接入炉膛，连接在所述吹扫块下方的积灰瓶；与所述吹扫块相连的吹扫装置。本实用新型具有测量数值精确，密封性好，受外界环境影响小(温度、湿度、振动等)、不发生堵灰现象、运行稳定等特点。
文档编号G01N1/22GK201965095SQ20112000221
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者常荣英, 郭学智 申请人:长沙市亿泰科技有限公司