[发明专利]一种电站锅炉飞灰在线取样监测系统

说明书

本发明涉及一种电站锅炉飞灰在线取样监测系统，包括飞灰取样及运送装置、飞灰样品含碳量分析装置、试样收集及排放装置，所述的飞灰取样及运送装置的上游连接尾部烟道下方的灰斗，下游连接所述的飞灰样品含碳量分析装置，所述的飞灰样品含碳量分析装置的下游连接所述的试样收集及排放装置，所述的试样收集及排放装置下游连接飞灰输送管道。与现有技术相比，本发明避免了运行过程中出现的系统堵塞问题，增强了飞灰取样系统采集样品的代表性；结合非取样式飞灰检测系统，消除了取样式测量结果的滞后性，实现了飞灰含碳量的在线测量，使测量结果具有实时性和连续性，增强了测量结果对电站锅炉运行的实时指导作用。

技术领域

本发明涉及一种锅炉飞灰含碳量检测系统，尤其是涉及一种电站锅炉飞灰在线取样监测系统。

背景技术

近年来，我国能源转型的步伐逐渐加快，火电机组在日益发展的新能源面前，节能降耗减排的任务压力越来越大。在电站锅炉中，燃料的机械不完全燃烧热损失是主要能量损耗之一，这部分损耗主要由飞灰含碳量决定。飞灰含碳量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的一项重要指标，是判断锅炉运行状况和评价锅炉燃烧效果优劣的重要依据。通常情况下每降低三个百分点，锅炉效率就可以提高一个百分点。同时，准确地检测锅炉的飞灰含碳量，有利于指导运行人员及时正确的调整过剩空气系数和应有的一、二次风速与风量比例，将飞灰含碳量控制在最佳范围，提高锅炉的运行效率，使锅炉能保持最经济工况运行，这对于电厂节能降耗减排和提升经济效益有着重要意义。因此，各燃煤电站都把降低飞灰含碳量作为一项重要工作。

目前，飞灰含碳量的检测方法有取样法和非取样法，也称作离线法和在线法。离线法检测飞灰含碳量的技术缺陷主要体现在以下几个方面：1)分析滞后，实时性差，对锅炉运行难以提供有效的、实时的运行指导作用；2)采样系统易堵塞，造成所采样品的取样代表性不强；3)重量燃烧法测量飞灰含碳量时，烧失量往往与未燃尽碳含量之间存在较大误差，特别对于碳含量很低的情况，烧失量和未燃尽碳含量之间相关性更差。在线法检测飞灰含碳量的技术缺陷主要体现在以下几个方面：1)光反射法、红外法与放射法测量飞灰含碳量的测量精度受灰颗粒粒径以及灰分含铁量的影响较大，煤种变化时难以保证精确的测量结果，且设备的维护成本均较高；2)微波吸收法存在微波能量向烟气通道两端的逸散的缺点，对接收端所测到的能量衰减产生干扰；3)微波吸收法测量时，烟道飞灰浓度变化会对微波能量衰减产生影响，且与飞灰的密度和运动速度有很大关系，测量值往往产生较大波动；4)对于所有在线监测方法而言，均存在测量腔堵灰问题，在很多电厂此类监测设备的利用率较低。

发明内容

本发明的主要目的是，克服和解决现有飞灰含碳量检测法的缺陷与不足，构思、设计一种结构合理、安全可靠、测量准确、运行效率高的电站锅炉飞灰检测系统。本发明有效避免了在飞灰采样过程中系统堵塞的问题，及在线监测部件的测量腔积灰问题；改善了微波能量空间逸散和飞灰浓度变化引起的微波能量衰减问题。不仅如此，本系统完美结合了传统取样式与非取样式飞灰检测技术优点，使系统输出的结果具有代表性、稳定性、连续性，可以为煤粉电站锅炉提供实时的具有较高精确度的飞灰含碳量监测结果。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电站锅炉飞灰在线取样监测系统，包括飞灰取样及运送装置、飞灰样品含碳量分析装置、试样收集及排放装置，所述的飞灰取样及运送装置的上游连接尾部烟道下方的灰斗，下游连接所述的飞灰样品含碳量分析装置，所述的飞灰样品含碳量分析装置的下游连接所述的试样收集及排放装置，所述的试样收集及排放装置下游连接飞灰输送管道。

所述的飞灰取样及运送装置包括灰斗取样管和灰样输送管，所述的灰斗取样管一端与灰斗上的取样孔连接，另一端与灰样输送管连接。

所述的灰斗取样管通过法兰与灰样输送管连接，法兰连接强度高、密封性能较好、安装与拆卸方便，便于对设备内部进行检修等操作，灰斗取样管和灰样输送管内安装有螺旋给料机。