一种锅炉多孔煤粉取样枪及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种锅炉多孔煤粉取样枪及设计方法，所述取样枪上开设有取样孔，所述取样枪的枪头处设有锥形封堵，所述取样枪的外壁设有定位指示针；所述取样枪内设有取样煤粉推动装置；所述取样孔内设有防煤粉漏出装置。通过本装置的实施，能够有效地解决现有单孔煤粉取样时间长，旋转取样系统复杂的问题。通过多孔煤粉取样管，能够有代表性地进行煤粉取样。多孔煤粉取样管置简单实用。煤粉取样操作简单，取样便捷，不需要事先标定取样位置，煤粉取样代表性强。通过在多孔煤粉取样枪的取样孔处设置挡板，使得管道内煤粉能够经正向风压推动挡板进入到取样枪内。并通过弹簧的设置，防止已经采集到的煤粉反向流出取样枪，达到了维护采样结果的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉多孔煤粉取样枪及设计方法
本专利技术涉及锅炉煤粉取样
，具体为用于不同直径送粉管道的煤粉取样枪及取样孔设计方法。
技术介绍
控制合适的煤粉细度是保证煤粉锅炉安全稳定燃烧的基本要求，煤粉细度影响煤粉锅炉的安全性、经济性和环保性。测量煤粉细度必需进行煤粉取样，通过煤粉取样，确定磨煤机磨制的煤粉细度和进入各燃烧器的煤粉质量，监督制粉系统运行工况，并可进行磨煤机性能诊断。煤粉细度R90及其均匀性指数n对锅炉燃烧有重要影响。煤粉细，容易燃尽，煤粉中粗颗粒越多，燃尽性能差，不仅燃烧效率低，而且也容易产生火焰冲刷水冷壁。煤粉粗推迟燃烧，火焰中心上移。粗颗粒表面温度比细颗粒温度高，容易引起结渣。煤粉细度是影响锅炉经济性的主要因素。一般情况下，煤粉越细，锅炉固体未完全燃烧热损失越小，而制粉系统电耗越大。煤粉越粗，锅炉固体未完全燃烧热损失越大，但制粉系统电耗相应减小。因此，应进行最佳煤粉细度调整试验。煤粉细度影响磨煤机磨辊的使用寿命。煤粉细度通过改变分离器折向门开度调节，或动态旋转分离器来调节。一次风量变化也可以改变煤粉细度。DL/T466-2017《电站磨煤机及制粉系统选型导则》中对煤粉细度进行了如下要求：随着煤粉变细，磨煤机电耗增加而锅炉燃烧效率提高，因此存在一个经济煤粉细度。经济煤粉细度的选取主要考虑以下三个因素：(1)煤的燃烧特性。挥发分高、灰分少、发热量高的煤燃烧性能好，煤粉变细可以放粗。(2)燃烧方式、炉膛的热强度和炉膛的大小。炉膛的热强度高及大炉膛时，煤粉细度可以放粗。(3)煤粉的均匀性好，煤粉细度可以放粗。因此，为了测量煤粉细度，选择合适的煤粉取样管，合理地进行煤粉取样非常重要。DL/T567.2-2018《火力发电厂燃料试验方法第2部分：入炉煤粉样品的采取和制备方法》给出了3种煤粉取样管。一是平头式煤粉等速取样管；二是弯头式煤粉等速取样管；三是多头手动旋转式取样管。平头式煤粉等速取样管外径为25mm，取样孔为8mm，弯头式煤粉等速取样管，取样孔为10mm。它们都是补偿式静压零位等速取样管，但是，静压测量布置不合理，影响测量精度。平头式煤粉等速取样管煤粉取样在直吹式制粉系统的一次风煤粉管道上，它们可以与密封管座相匹配进行煤粉取样。而弯头式煤粉等速取样管煤粉取样在直吹式制粉系统的一次风煤粉管道上，需要使用短管座进行煤粉取样。平头式煤粉等速取样管和弯头式煤粉等速取样管均是单孔煤粉取样,需要按等环面积法对取样管进行取样点划分位置，每个取样点位置和时间不容易控制，煤粉取样时间长，容易堵塞煤粉取样管。多头手动旋转式取样管由取样管、定位销、自动旋转驱动装置、管座、取样臂等组成。取样时，由自动旋转驱动装置带动传动轴旋转，传动轴通过人字形棘齿机构将转动力矩传递给取样臂旋转轴，驱动取样臂旋转使4取样头在垂直管道横截面平面上以一定的转速转动，在4个不同半径的同心圆上进行连续取样。多头手动旋转式取样管需要取样臂尺寸与圆形煤粉管道直径尺寸相匹配，取样点只能选择在垂直煤粉管道上，不能在选择水平煤粉管道上。取样管有旋转轴的转动装置，需要配置专门定制的取样孔管座，管座上螺纹应与丝堵和取样枪相匹配。对取样处煤粉管道圆度要求严格，取样管有4个直径5mm的取样孔，根据煤粉管道直径按等环面积法划分取样点位置，取样枪头部可能偏离管道中心轴线，多头式取样枪由于有滑动和转动部分，取样头容易碰伤，系统可能产生泄漏，影响煤粉取样准确性，而且系统复杂，设备价格高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种锅炉多孔煤粉取样枪及设计方法，以实现同时进行多点煤粉取样的效果，缩短了煤粉取样所需要的时间。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种锅炉多孔煤粉取样枪，所述取样枪上开设有取样孔，所述取样枪的枪头处设有锥形封堵，所述取样枪的外壁设有定位指示针；所述取样枪内设有取样煤粉推动装置；所述取样孔内设有防煤粉漏出装置。优选的，所述防煤粉漏出装置设有一对挡板，且一对挡板对称铰接于取样孔内，所述一对挡板间通过弹簧相连接。优选的，所述一对挡板的一侧开设有弹簧槽，且弹簧设置在弹簧槽内；所述一对挡板的另一侧设置有限位挡块，且限位挡块与取样枪的内壁相贴合。优选的，所述取样枪的内壁开设有挡块槽，且限位挡块置于挡块槽内。优选的，所述取样煤粉推动装置包括设置于锥形封堵的转杆，所述转杆外设有轴向叶片，且轴向叶片贴合取样枪的内壁；所述转杆通过电机驱动。本专利技术还提供一种锅炉多孔煤粉取样枪的设计方法，所述取样枪安装于送粉管道上游侧距离局部阻力件的直管段长度应不小于送粉管道直径的10倍，下游侧直管段长度应不小于送粉管道直径的3倍；在满足上述条件时，在同一环形截面开1个取样孔或2个互成90°的取样孔，如满足不了上述条件，则在同一环形截面开3个互成120°的取样孔。优选的，所述圆形截面直径D与划分圆环数N为：当D≤325mm时，N＝3个；325mm＜D≤426mm时，N＝4个；426mm＜D≤630mm时，N＝5个；630mm＜D≤820mm时，N＝6个。优选的，所述圆形截面网格式等面积的划分方法及代表点为：将圆形截面划分为N个等面积的同心圆环，再用直径或相互垂直的直径将每个圆环分成相等面积的两或四部分；测点位于分成的两个同心圆环的分界线上；测点距圆形截面中心的位置按式(1)求得：式中：ri——测点距圆形截面中心的距离，mm；R——圆形截面半径，mm；i——从圆形截面中心起算的测点序号；N——圆形截面所需划分的等面积圆环数。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过本装置的实施，能够有效地解决现有单孔煤粉取样时间长，旋转取样系统复杂的问题。通过多孔煤粉取样管，能够有代表性地进行煤粉取样。多孔煤粉取样管置简单实用。煤粉取样操作简单，取样便捷，不需要事先标定取样位置，煤粉取样代表性强。采用了一体化设计，结构紧凑，系统简单，基本免维护。有利于改善锅炉的燃烧状况，改善炉膛结渣问题，降低锅炉大渣飞灰含碳量，减少污染物氮氧化物NOx的生成量，提高锅炉的安全性、经济性和环保性。通过在多孔煤粉取样枪的取样孔处设置挡板，使得管道内煤粉能够经正向风压推动挡板进入到取样枪内。并通过弹簧的设置，防止已经采集到的煤粉反向流出取样枪，达到了维护采样结果的作用。通过设置取样枪内的轴向叶片，在轴向叶片旋转的过程中将取样枪中已经采集到的煤粉输送至后续煤粉分离器处，进一步保证了采样结构的准确性。附图说明图1为本专利技术锅炉多孔煤粉取样枪的取样枪示意图。图2为本专利技术锅炉多孔煤粉取样枪的取样枪剖面图。图3为本专利技术锅炉多孔煤粉取样枪的取样孔处示意图。图4为本专利技术锅炉多孔煤粉取样枪的挡板内示意图。图5为本专利技术锅炉多孔煤粉取样枪的挡板外示意图。图6为本专利技术锅炉多孔煤粉取样枪设计方法的同心圆环示意图。图7为本专利技术锅炉多孔煤粉取样枪设计方法的同心圆环示意图。1、锥形封堵；2、取样枪；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉多孔煤粉取样枪，所述取样枪(2)上开设有取样孔(3)，其特征在于：所述取样枪(2)的枪头处设有锥形封堵(1)，所述取样枪(2)的外壁设有定位指示针(4)；所述取样枪(2)内设有取样煤粉推动装置；所述取样孔(3)内设有防煤粉漏出装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种锅炉多孔煤粉取样枪，所述取样枪(2)上开设有取样孔(3)，其特征在于：所述取样枪(2)的枪头处设有锥形封堵(1)，所述取样枪(2)的外壁设有定位指示针(4)；所述取样枪(2)内设有取样煤粉推动装置；所述取样孔(3)内设有防煤粉漏出装置。


2.根据权利要求1所述的锅炉多孔煤粉取样枪，其特征在于：所述防煤粉漏出装置设有一对挡板(5)，且一对挡板(5)对称铰接于取样孔(3)内，所述一对挡板(5)间通过弹簧(6)相连接。


3.根据权利要求2所述的锅炉多孔煤粉取样枪，其特征在于：所述一对挡板(5)的一侧开设有弹簧槽(7)，且弹簧(6)设置在弹簧槽(7)内；所述一对挡板(5)的另一侧设置有限位挡块(8)，且限位挡块(8)与取样枪(2)的内壁相贴合。


4.根据权利要求3所述的锅炉多孔煤粉取样枪，其特征在于：所述取样枪(2)的内壁开设有挡块槽(9)，且限位挡块(8)置于挡块槽(9)内。


5.根据权利要求1所述的锅炉多孔煤粉取样枪，其特征在于：所述取样煤粉推动装置包括设置于锥形封堵(1)的转杆(10)，所述转杆(10)外设有轴向叶片(11)，且轴向叶片(11)贴合取样枪(2)的内壁；所述转杆(10)通过电机驱动。


6.一种如权利要求1-5中...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛日成，韩德斌，冷杰，王湛，张涛，付钰惠，梁明文，潘大勇，张振杰，刘学增，宋金礼，关风一，于湛铭，刘娟，李含琼，赵阳，王博，
申请(专利权)人：辽宁东科电力有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21