一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，取样装置安装在烟道的内壁面上，包括取样枪以及安装在取样枪的前端的取样头，取样头伸入烟道内，取样枪的后端伸出烟道并连接气固分离装置的入口；文丘里抽吸管安装在烟道的内壁面上并设置在取样枪的上游，文丘里抽吸管的前端伸入烟道内，后端连接CO在线测量单元的出口；气固分离装置的气体出口连接CO在线测量单元的入口，固体出口连接飞灰含碳量测量装置，CO在线测量单元为光谱测量型的CO在线测量单元，用于测量气体中CO的含量，飞灰含碳量测量装置用于测量飞灰中的含碳量。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够同时测量飞灰含碳量和烟气CO含量，实现锅炉烟气可燃物的直接、实时测量。实时测量。实时测量。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统


[0001]本技术涉及燃煤机组的烟气检测设备
，尤其是涉及一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，结合了飞灰含碳量和烟气CO含量测量。

技术介绍

[0002]在当前“碳达峰、碳中和”的紧迫任务下，燃煤发电机组的节能减碳是完成双碳目标最重要的环节之一，如何提高火电机组的煤炭利用效率成为燃煤发电机组节能减碳的核心问题。在燃煤电厂锅炉燃烧过程中，送入空气量过大，虽然可以使燃烧更充分，但会造成排烟热损失过大，影响锅炉的热效率。因此燃烧时要控制合适的空气量，但这会不可避免的造成有一部分可燃物无法燃烧完全，其中飞灰中的未燃尽碳损失和烟气中的CO未完全燃烧损失，是锅炉主要的不完全燃烧损失。尤其是当前燃煤电厂受限于煤炭成本和交通运输问题，大多数电厂采用配煤掺烧的方式，实际燃用煤种品质往往与设计值偏差较大，导致燃烧状况较差，不完全燃烧现场很普遍。另一方面，未燃尽碳和未燃尽CO在化学上都呈现出还原性质，对锅炉各个换热面的金属壁面会造成不同程度的侵蚀，危害燃煤发电机组的安全生产运营。因此，实时检测飞灰的含碳量和燃烧烟气中的CO含量，将有利于指导运行人员及时正确的调整锅炉运行参数，提高锅炉燃烧水平，合理地控制飞灰含碳量的指标，有利于提高煤炭的利用率、降低发电成本，提高机组运行的安全性和经济性。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统。
[0004]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，包括取样装置、文丘里抽吸管、气固分离装置、飞灰含碳量测量装置和CO在线测量单元；
[0006]所述取样装置安装在烟道的内壁面上，包括取样枪以及安装在取样枪的前端的取样头，所述取样头伸入烟道内，取样头正对烟气流动方向，所述取样枪的后端伸出烟道并连接气固分离装置的入口；
[0007]所述文丘里抽吸管安装在烟道的内壁面上并设置在取样枪的上游，文丘里抽吸管的前端伸入烟道内，后端连接CO在线测量单元的出口；
[0008]所述气固分离装置用于将烟气分离为飞灰和气体，气固分离装置的气体出口连接CO在线测量单元的入口，固体出口连接飞灰含碳量测量装置，所述CO在线测量单元为光谱测量型的CO在线测量单元，用于测量气体中CO的含量，所述飞灰含碳量测量装置用于测量飞灰中的含碳量。
[0009]优选的，取样头的内径可根据烟气流速大小进行更换，如果烟气流速高，可选择使用内径较小的取样嘴，反之，可选择使用内径较大的取样嘴。
[0010]优选的，所述取样枪与气固分离装置的入口之间设有内外静压管，传递烟道内烟
气静压以及取样头内烟气静压。
[0011]优选的，所述文丘里抽吸管与CO在线测量单元的出口之间设有可调喷嘴，通过可调喷嘴可控制进入文丘里抽吸管的烟气量。
[0012]优选的，所述烟道的外壁面上设有固定套筒，所述取样装置、文丘里抽吸管、气固分离装置、飞灰含碳量测量装置和CO在线测量单元通过固定套筒安装在烟道上。
[0013]优选的，所述气固分离装置的固体出口与飞灰含碳量测量装置之间设有定量收灰装置，分离出的飞灰自然下落至定量收灰装置中，再送入飞灰含碳量测量装置，进行飞灰含碳量的检测。
[0014]优选的，所述气固分离装置可以选用旋风分离器。
[0015]优选的，所述飞灰含碳量测量装置的下部设有排灰口。
[0016]优选的，所述CO在线测量单元包括测量腔、测量端和反射端，所述测量腔的下方设有进气口，作为CO在线测量单元的入口，所述测量腔的上方设有出气口，作为CO在线测量单元的出口；
[0017]所述测量端和反射端相对设置在测量腔的两侧，测量端包括激光发射端、激光接收端、测量端光学元件和信号控制与分析模块，所述信号控制与分析模块与激光发射端和激光接收端相连，反射端包括反射端光学元件。
[0018]优选的，所述测量端还包括测量端防尘壳，激光发射端、激光接收端、测量端光学元件和信号控制与分析模块设置在测量端防尘壳内。
[0019]优选的，所述反射端还包括反射端防尘壳，所述反射端光学元件设置在反射端防尘壳内。
[0020]优选的，所述CO在线测量单元还包括气流均布器，所述气流均布器布置在测量腔的底部，气体进入测量腔后通过气流均布器使流场均匀。
[0021]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0022](1)能够同时测量飞灰含碳量和烟气CO含量，实现锅炉烟气可燃物的直接、实时测量，从而为锅炉运行提供指导，有利于提高煤炭的利用率、降低发电成本，提高机组运行的安全性和经济性。
[0023](2)锅炉烟道直接采样，取得的烟气先经由气固分离装置，分离成飞灰颗粒与气体，分别进行飞灰含碳量测量和烟气CO测量，由于飞灰颗粒会对光谱法测量CO产生影响，如此设计省去了CO在线测量单元的过滤装置，且分别利用飞灰颗粒与气体进行烟气可燃物的测量。
[0024](3)飞灰含碳量测量装置与CO测量单元独立运行，烟气经过气固分离后，分别经过两个不同的通路进行测量，若飞灰含碳量测量装置或CO测量单元发生某种异常导致测量受阻，也不影响另一套装置的测量过程，依然可以独自完成飞灰或CO的测量工作，可靠性高。
[0025](4)CO在线测量单元的测量腔底部布置有气流均布器，气体进入测量腔后通过气流均布器使流场均匀，CO测量精度更高。
附图说明
[0026]图1为本技术的结构示意图；
[0027]图2为CO在线测量单元的结构示意图；
[0028]附图标记：1、取样头，2、取样枪，3、文丘里抽吸管，4、固定套筒，5、可调喷嘴，6、内外静压管，7、气固分离装置，8、定量收灰装置，9、飞灰含碳量测量装置，10、CO在线测量单元，11、测量腔，12、测量端防尘壳，13、激光发射模块，14、激光接收模块，15、测量端光学元件，16、反射端光学元件，17、反射端防尘壳，18、信号控制与分析模块，19、气流均布器。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0030]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。
[0031]实施例1：
[0032]一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，如图1所示，包括取样装置、文丘里抽吸管3、气固分离装置7、定量收灰装置8、飞灰含碳量测量装置9和CO在线测量单元10，部件之间通过管道连接；
[0033]取样装置安装在烟道的内壁面上，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，其特征在于，包括取样装置、文丘里抽吸管、气固分离装置、飞灰含碳量测量装置和CO在线测量单元；所述取样装置安装在烟道的内壁面上，包括取样枪以及安装在取样枪的前端的取样头，所述取样头伸入烟道内，所述取样枪的后端伸出烟道并连接气固分离装置的入口；所述文丘里抽吸管安装在烟道的内壁面上并设置在取样枪的上游，文丘里抽吸管的前端伸入烟道内，后端连接CO在线测量单元的出口；所述气固分离装置用于将烟气分离为飞灰和气体，气固分离装置的气体出口连接CO在线测量单元的入口，固体出口连接飞灰含碳量测量装置，所述CO在线测量单元为光谱测量型的CO在线测量单元，用于测量气体中CO的含量，所述飞灰含碳量测量装置用于测量飞灰中的含碳量。2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，其特征在于，所述取样枪与气固分离装置的入口之间设有内外静压管。3.根据权利要求1所述的一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，其特征在于，所述文丘里抽吸管与CO在线测量单元的出口之间设有可调喷嘴。4.根据权利要求1所述的一种燃煤机组锅炉烟气可燃物在线测量系统，其特征在于，所述烟道的外壁面上设有固定套筒，所述取样装置、文丘里抽吸管、气固分离装置、飞灰含碳量测量装置和CO在线测量单元通过固定套筒安装在烟道上。5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁皓轩，李松山，宁新宇，唐文，吴震坤，黄鉴，种西虎，刘忠轩，马永昱，李斌，赵昕熠，
申请(专利权)人：中电华创电力技术研究有限公司，
类型：新型
国别省市：