[发明专利]智能型炉渣取样系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉(包括大型电站锅炉和小型工业锅炉)性能监督和检测的技术领域，具体涉及智能型炉渣取样系统及方法。

背景技术

由我国的能源结构所决定，目前乃至较长一段时间内，煤炭仍是小型工业锅炉和大型电站锅炉的主要燃料，也就是说燃煤锅炉在较长一段时期内仍将占较大比重，而对于炉渣的化验分析能够直接反应锅炉的燃烧状况和运行状况。因此在锅炉正常运行过程中要进行炉渣的取样和分析，掌握锅炉燃烧状况，并为运行人员进行燃烧调整提供依据。新锅炉投产或锅炉进行重大技术改造后进行锅炉性能试验时，也要进行炉渣的取样，并分析其含可燃物含量，炉渣取样的代表性、准确性将直接影响相关锅炉性能计算的结果。但是目前关于炉渣取样方法的规定较少，在国标GB10184-88《电站锅炉性能试验规程》中第24页5.8.2项中炉渣的收集、称量与采样有所描述，但对于采样所用器具没有描述，是人工采样还是机器采样也没做描述，对于如何保证采集渣样的代表性和准确性没有做详细描述，目前在性能测试中，炉渣采样大多数还是人工采样，取渣的方法多为采用勺子或铁锨等工具，直接从捞渣机内随机挖取，此类方法具有较大的随机性和偶然性，且将渣从捞渣机的水槽中取出时，较细的渣颗粒会被水冲走，导致取出的大渣颗粒粒度偏大，如果用这样炉渣进行化验分析，则不能真实反应出炉渣的含碳量，因此对最后的锅炉性能计算数据也有影响；在锅炉正常运行中，电厂也要进行炉渣取样、化验以便对锅炉燃烧状况进行监督，经过实际考查，目前电厂相关人员的采集渣样也是用铁锨或铲子捞取，每天上午或下午捞取一次，这样造成取样的偶然性更大，而且在锅炉负荷随时变化、辅助系统如制粉系统、吹灰等也有启停操作，因此这种取渣方法很难准确反应锅炉燃烧状况。通过以上分析可看出，有必要研制一套能够智能化的炉渣取样装置，该装置实现自动采样，并可以有选择性的采样，如当锅炉负荷急剧变化、辅助系统有操作时就能停止采样，而且可以实现全粒度的采样，也就是说既可以采集大颗粒的渣样，也包含小颗粒的渣样，这样既能避免人为采样偶然性误差，也避免的采样代表性差的问题，而且减少了采样人员的劳动强度，全面的提高了取渣准确性，从而减少锅炉性能测试误差，所采集的渣样可以反应锅炉的燃烧状况。

目前介绍如何提高燃煤锅炉炉渣取样的准确性、代表性，避免炉渣取样的随机性和偶然性这方面的文献没有。通过检索，炉渣取样的相关专利如下：

CN201320832088.4一种炉渣全自动取样装置，该专利通过定时控制电机、曲柄摇杆机构和皮带传输装置，实现了炉渣取样的自动化，可以说它仅实现的是原来由人工取样变为机器取样，原来人工取样的偶然性、代表性差、取样精确性低等问题基本没有解决。如：对于水力除渣来说，由于该专利没有对取样铲作说明也没有做相应的权利要求，该装置只能在捞渣机出水面以上的刮板上取渣，而在捞渣机刮板出水时，大量细小颗粒随着水又流入水中，造成所取的渣的颗粒粒径偏大，影响了准确性；还有一点是机组在负荷高低不同时，渣量也是不同，低负荷时取渣频率应该低，高负荷是取渣频率应该高，该专利也没有做描述；还有一点，锅炉的运行状态，如在炉膛吹灰过程中，磨煤机启停过程中，投油助燃过程，由于燃烧受到影响，炉渣中的可燃物含量会大幅度升高，此时不能反应锅炉真实的燃烧状况，这个时候不应该取样，或者说此时的炉渣样不具有代表性，该专利也没有作描述。

其他有关的炉渣取样器专利如专利CN201293733Y组合式钢液、熔渣取样器；CN201265022Y转炉副枪复合探头炉渣取样装置；CN201110418556.9一种熔渣取样器及其使用方法；CN201320556173.2一种冶金熔渣取样器等，这些炉渣取样专利都是属于冶金领域用于取高温的溶渣的，并且都不是自动采样与本专利所针对和应用的领域完全不同，在此不做比较。

通过以上分析可知，锅炉炉渣的取样是进行锅炉性能检测和日常运行监督的必要措施，但目前的取样方式存在一下问题：(1)、炉渣取样的代表性不强，具有随机性和偶然性。(2)、取渣方式大部分还是采用人工取渣，即使有些装置实现连续自动取样，但是在准确性和代表性方面有着严重不足。因此有必要发明一套取渣装置，该装置能够智能化的自动取渣，并且所收集的渣样具有较强的代表性和准确性。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了智能型炉渣取样系统及方法，该系统可根据锅炉实际运行状况的实时地、连续地进行炉渣采样，采样过程中不需要工作人员的参与，避免了炉渣采样的随机性和偶然性，有效提高了炉渣采样的准确性，实现了智能化的炉渣取样方式。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：