[实用新型]一种快速飞灰含碳量测量装置

说明书

本发明提出一种快速飞灰含碳量测量装置，包括依次相连的取样单元S1、进样单元S2、测试单元S3、储存单元S4和排灰单元S5。本发明测量灵敏度高，信号稳定性好，可以实现将收集的样品快速送入微波测量室，实现快速测量，测量周期在10秒以内，如果灰样采用连续给样形式，则测量周期可达到1秒钟。同时，针对负压取样系统设计了密封传输结构，保证在火电厂烟道负压取样系统下的灰样有序传送，设计了预紧力机构，有利于灰样在测试管中密实度一致，从而提高飞灰测量的精密度。

技术领域

本发明属于火电厂自动检测设备领域，尤其是一种快速飞灰含碳量测量装置。

背景技术

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，实时测量飞灰含碳量将有利于监测锅炉燃烧，有利于指导燃烧调整以降低煤耗，有利于提高机组运行的经济性和安全性。随着我国电力发电机组不断向大容量、高参数发展，电厂对自动化运行水平的要求不断提高，过去的人工取样离线分析，由于数据量少，分析滞后大，显然已经不能适应现代化管理和控制要求。

飞灰含碳量在线检测技术的研究从来没有中断过，但是各种技术都有各自的优缺点。目前主流的在线测量飞灰含碳量的方法有：红外测量法、微波法、灼烧失重法。其中红外测量和微波测量法是一种间接测量方法，在煤质较为稳定时可以真实反映含碳量的变化趋势，测量周期在3-6分钟。燃烧失重法是根据实验室化学灼烧原理，将收集的未完全燃烬碳灰样放置在规定的高温环境下灼烧，根据灰样的损失量多少，计算出飞灰灰样的含碳量值，测量流程与人工化验实验室相似。测量精度高，但是测量周期在15-20分钟。

我国火电厂自动化程度和燃烧控制水平已经处于国际上的较高水平，火电厂的发电负荷调节速度非常迅速，而根据用电负荷的变化，需要对燃烧参数进行及时调整，飞灰含碳量数据基本反映了锅炉的燃烧效率，而由于现有的在线飞灰含碳量测量设备检测的周期都较长，对于闭环控制而言，该信号滞后太大，一直无法投入到锅炉燃烧调整自动控制系统中，因此急需要解决快速测量飞灰含碳量的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出了一种快速飞灰含碳量测量装置，通过可靠的进样机构和密封传输结构，实现快速收集灰样送入微波测量腔，并快速测量飞灰含碳量。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种快速飞灰含碳量测量装置，包括依次相连的取样单元S1、进样单元S2、测试单元S3、储存单元S4和排灰单元S5，其中：取样单元S1包括喷射器、取样管、引气管和旋风分离器，其中，喷射器卡装在烟道的一壁，喷射器位于烟道内的一端为斜切开口的喷射口，且开口朝向背向烟气流向，喷射器位于烟道外的一端的喷嘴中心通过引气管与旋风分离器的顶部相连，所述引气管的外壁与所述喷嘴的内壁形成一个环形空气通道；取样管卡装在烟道内的一壁且位于喷射器的下方，取样管末端装有取样嘴，取样嘴的朝向迎向烟气流向，取样管位于烟道外的一端与旋风分离器的进气口相连；旋风分离器为竖直安装，其底部出口与进样单元S2相连；进样单元S2包括振打器、收灰管和进样机构，振打器固定在收灰管的外管壁上，收灰管的顶端与取样单元S1的旋风分离器的底部出口相连，其底端与进样机构的进样口相连，进样机构的出口与测试单元S3相连；测试单元S3包括微波测量腔、微波分析仪和测试管，微波测量腔的两端面均开有中心孔，测试管贯穿微波测量腔并卡装在中心孔内，测试管的一端与进样单元S2的进样机构的出口相连，另一端与储灰单元S4相连；微波测量腔的一端面上设置有两个微波耦合器，两个微波耦合器关于其所在端面的中心孔对称，所述微波耦合器通过同轴电缆与微波分析仪相连；储灰单元S4包括储灰室和第一阀门，储灰室为一段中空管，其一端与测试单元S3相连，另一端通过第一阀门与排灰单元S5相连；排灰单元S5包括吹灰电磁阀、排灰管、第二阀门、抽气器和抽气电磁阀，排灰管的一端与储灰单元S4的第一阀门相连，排灰管靠近储灰单元S4的一端端口处设有三通连接器与吹灰电磁阀相连，吹灰电磁阀的输入端接入压缩空气，排灰管的另一端通过第二阀门与抽气器相连；抽气器的另一端通过管道与烟道的内部连通，抽气器的控制端设有抽气电磁阀。