[实用新型]一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞灰取样领域，尤其涉及一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置。

背景技术

飞灰是煤粉在锅炉炉膛中燃烧后形成的细小颗粒，其随烟气进入尾部烟道。绝大部分飞灰被除尘器分离，只有很小一部分排入大气。飞灰中未燃尽碳的质量占飞灰质量的百分比叫做飞灰含碳量。飞灰含碳量是反映锅炉燃烧效果的主要指标，对飞灰的综合利用也有较大影响，因此需要将飞灰含碳量指标控制在一定范围内。在锅炉的日常运行中，需要定期采集飞灰样测定飞灰含碳量，以便监督锅炉燃烧工况，改进运行操作方式，提高锅炉效率。在进行锅炉的热效率试验、燃烧调整试验和性能考核试验时也需要进行飞灰取样，为锅炉性能计算提供飞灰含碳量的准确数据。因此获得真实可靠的飞灰样可以使锅炉的燃烧调整有根有据，避免盲目调整，有利于提高锅炉燃烧效率、降低发电成本，提高机组运行的经济性。

为了进行飞灰取样，一般在锅炉尾部烟道的适宜部位安装专用的取样装置，将飞灰从烟气中分离出来作为飞灰样。现在火力发电厂常用的飞灰取样装置有撞击式飞灰取样器、自吸式飞灰取样器和便携式烟尘采样仪。

撞击式飞灰取样器：目前撞击式飞灰取样器在大多数火力发电厂得到了广泛应用。其原理是将一内径50mm左右的直管插入锅炉尾部水平烟道的中心，端部打上坡口，当烟气流过时，烟气中的飞灰会进入坡口，撞击到管道内壁下落到直管下部的取样罐内。其优点是结构简单，但由于没有实现等速取样和全截面取样，造成撞击捕捉到的飞灰颗粒偏粗，故测得的飞灰含碳量一般偏高。在使用此种飞灰取样器时，应先用等速取样装置进行比较标定，得到其修正系数。

自吸式飞灰取样器：自吸式飞灰取样器的取样枪采用静压平衡式等速取样原理，抽吸力基于引射原理，利用大气与烟道内的压差，使烟气能够在取样装置内形成流动，减少了外加的动力装置，运行可靠性大大增强。但在实际使用时，由于没有差压测量，无法对抽气量进行测量，并没有真正实现等速取样，另外其取样头是固定的，没有实现全截面取样。由于以上原因，自吸式飞灰取样器取样的代表性和准确性较差。

便携式烟尘采样仪：便携式烟尘采样仪采用预测流速法等速取样原理，即首先测量烟气流速，然后调节抽气量，使抽气速度等于烟气流速从而实现等速取样，由于实现了自动控制和全截面取样，使取样的代表性和准确性大大提高，可以对其他固定式飞灰取样装置进行标定，多用于准确度要求较高试验，如电除尘器性能试验或锅炉的性能考核试验。但其结构复杂、价格昂贵，在恶劣天气条件下容易出现各种故障，并不适合电厂现场应用。

实用新型内容

通过长期的飞灰取样实践和对不同飞灰取样装置的对比分析，认为进行飞灰取样应解决三个基本问题：能否实现全截面取样、能否实现等速取样、是否具有防堵功能。

飞灰的全截面取样：受烟道布置等的影响，飞灰取样位置处的实际烟气流速分布、飞灰粒度和浓度分布并不均匀，因此需要进行全截面取样，以提高飞灰取样的代表性。对于大型燃煤锅炉，烟道横截面积很大，对于日常监督，不可能采用全截面取样。虽然在日常监督中，不能采用全截面取样，但应采取有效措施，尽量提高取样的代表性。

飞灰的等速取样：不同粒径的飞灰颗粒含有的可燃物含量不同，一般来讲，粒径越粗，可燃物含量也越大。如果取样嘴的吸入速度与烟气流速差别过大，抽取的飞灰粒度分布与实际飞灰就会有较大的偏差，从而引起飞灰可燃物的测量误差。

飞灰取样装置的防堵功能：烟气在取样系统内遇到低于其露点温度的冷表面时，所含的硫酸和水蒸汽会凝结在上面，飞灰经过时会发生飞灰粘附现象，时间长了会造成取样系统堵塞。一般烟气的露点温度在100～150℃范围内，为防止烟气结露，应采取有效措施，使烟气经过管路的所有壁温都处在烟气露点温度以上。

本实用新型的目的就是要提供一种适合于火力发电厂现场应用的能够实现全截面取样和等速取样的并且具有防堵功能的新型固定式飞灰取样装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置，包括取样装置、旋风分离及储存装置、烟气流量测量系统和加热装置；所述取样装置包括取样枪，取样枪的枪头放置于空气预热器入口烟道内，枪尾连接旋风分离装置；所述旋风分离及储存装置包括旋风分离装置和飞灰储存罐，旋风分离装置一端连接飞灰储存罐，另一端连接烟气流量测量系统；所述烟气流量测量系统包括测风装置，测风装置一端连接旋风分离装置，另一端通过回气管路通入电除尘器入口烟道；所述加热装置包括保温箱，旋风分离装置和烟气流量测量系统在保温箱内。