一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置和测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了属于烟道气分离领域的一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置和测量方法；其中测量装置包括：取样头出口、旋风分离器、真空发生器、振动支架、煤粉筛、偏心电机、旋转电机、控制单元和煤粉称重罐，其中取样头设置于煤粉管道内，取样头的取样头出口和旋风分离器的进气端相连；旋风分离器底部的出料口通过第三阀门与落粉管道相连，煤粉筛的正下方安装有煤粉称重罐，煤粉称重罐安装于升降平台上，旋风分离器的出气端与真空发生器的控制端相连，真空发生器的出气端顺序与设置在煤粉管道上的煤粉出口相连。本发明专利技术可实时准确的测量煤粉细度，且不受煤质种类所影响，拥有多种细度测量结果，可以提供更为完整的反馈信息。可以提供更为完整的反馈信息。

【技术实现步骤摘要】
一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置和测量方法


[0001]本专利技术属于烟道气分离
，具体为一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置和测量方法。

技术介绍

[0002]制粉过程中，煤粉细度分布关系到了燃烧稳定性、过程效率和污染物排放，直接影响到锅炉的燃烧效率以及安全性，一方面，管道中大颗粒的存在会导致燃料向燃烧器的分布不平衡，导致NOX排放过多、火焰振荡、结渣等问题，较大的颗粒燃烧时间较长，不完全燃烧的概率增加，降低了锅炉效率。另一方面，颗粒过小会增加自燃爆炸的风险，加大磨煤机的能源损耗，增加运行成本。为了实现煤粉细度的精确测量与分布的优化，提高锅炉性能，需要对煤粉粒度分布进行在线连续测量。
[0003]然而，气动管道中颗粒的气固两相流性质非常复杂，如颗粒分布不均匀、速度分布不规则、颗粒大小和形状分布变化等，故煤粉细度测量被公认为是一个长期存在的工业问题，加上管道内气固两相流具有的复杂性、恶劣的环境条件以及高昂的安装和维护成本，增大了煤粉细度在线测量的难度。
[0004]目前，国内外电厂大多采用离线法测量煤粉细度，通过人工的方法从一次风管中取出一定量的煤粉样品，送往实验室进行筛分，将煤粉按照粒径大小分为若干个区间，再将筛分完毕的煤粉倒出，通过称重与计算得出以质量百分数为代表的粒度分布。该测量方法得到的数据虽然较为精确，但耗费时间较长，无法获得实时的煤粉细度数据，存在较大的滞后性，且取样时的环境较差，不能实时调节磨煤机进行最优燃烧，从而增大了磨煤机的运行成本。同时还会影响管道内粉体的流动状态，改变锅炉燃烧状态，存在滞后较大、取样工作环境差的缺点，运行人员无法及时掌握管道内煤粉细度的变化以实时调节磨煤机进行最优燃烧，造成燃烧性能下降、水冷壁冲刷腐烛等不良现象的出现。
[0005]因此，针对现有技术离线测量的缺陷，急需一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置与测量方法，实现长期、稳定、准确地对煤粉细度进行在线测量，为磨煤机制粉系统的燃烧优化提供有效的反馈信号。

技术实现思路

[0006]针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置，具有测量准确、耗时短、对管道内两相流体扰动小的特点，其特征在于，包括：取样头出口、旋风分离器、真空发生器、振动支架、煤粉筛、偏心电机、旋转电机、控制单元和煤粉称重罐，其中取样头设置于煤粉管道内，取样头的取样头出口通过第二阀门和旋风分离器的进气端相连；
[0007]旋风分离器底部的出料口直接通过第三阀门与落粉管道相连，煤粉筛的正下方安装有煤粉称重罐，煤粉称重罐安装于升降平台上，升降平台安装于地基上；煤粉称重罐的四个落粉口分别与出料状态下的煤粉筛的四个出粉口相连，在煤粉筛离开出料状态下时分
离；煤粉称重罐下方设有与煤粉称重罐接触连接的压力传感器，压力传感器通过支架安装于地基上；
[0008]旋风分离器的出气端与真空发生器的控制端相连，真空发生器的出气端顺序通过出口三通、第一阀门与设置在煤粉管道上的煤粉出口相连，压缩空气机的支路出口通过调压阀与真空发生器的进气端相连，压缩空气机的主路出口依次通过第十三阀门、煤粉称重罐的空气入口、煤粉称重罐的空气出口与出口三通相连；
[0009]所述煤粉筛包括：第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、顶盖、首层筛网、次层筛网、底层筛网、截止阀和底座，其中顶盖通过第四阀门与落粉管道相连，此处第四阀门与落粉管道相连的方式为当煤粉筛处于出料状态时，第四阀门外侧的管路与落粉管道贴合；顶盖和底座和筒壁围成一个密封的圆柱状结构，顶盖和底座之间依次设有首层筛网、次层筛网和底层筛网，从而分别形成首层煤粉停留空间、次层煤粉停留空间、底层煤粉停留空间和颗粒沉淀空间四个停留空间，四个停留空间在同一方向上设有一个出口，首层煤粉停留空间的出口处安装有第五阀门，次层煤粉停留空间的出口处安装有第六阀门，底层煤粉停留空间的出口处安装有第七阀门，颗粒沉淀空间的出口处安装有第八阀门；
[0010]所述控制单元与第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第十三阀门、调压阀、压力传感器、偏心电机和旋转电机相连。
[0011]所述取样头出口处安装有自动伸缩器。
[0012]所述煤粉称重罐固定在升降平台上上；由升降平台做竖直方向上下运动；到达最下方时，煤粉称重罐的重力压在压力传感器上；罐体内部贯通并在两端面上分别设有进气口和出气口，在罐体顶部分别通过第九阀门、第十阀门、第十一阀门和第十二阀门安装有底座落粉口、底层落粉口、次层落粉口和首层落粉口；第九阀门、第十阀门、第十一阀门和第十二阀门与控制单元相连。
[0013]所述控制单元包括：偏心电机大震模块和偏心电机小震模块，控制单元通过偏心电机大震模块和偏心电机小震模块与偏心电机相连；
[0014]在筛分时呼叫偏心电机大震模块对偏心电机发送指令，进行大幅震动；在依次落料的过程中呼叫偏心电机小震模块对偏心电机发送指令，进行小幅震动。
[0015]所述取样头的流道内安装有取样头速度传感器，管道内安装有烟道速度传感器，取样头速度传感器和管道速度传感器均和流速平衡模块相连，流速平衡模块与控制单元相连，当流速平衡模块发现取样头速度内流速与管道内煤粉流速不同时，发送信号给控制单元控制第二阀门以改变取样头的吸入流速，直至取样头速度内流速与管道内煤粉流速相等后，流速平衡模块停止信号发送。
[0016]还公开了一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置的测量方法，其特征在于，包括：
[0017]步骤2、煤粉称重罐称重：
[0018]升降平台带动煤粉称重罐做竖直向下的运动，使煤粉称重罐落到正下方的压力传感器上，通过控制单元读取此时的示数，记为c0；
[0019]步骤3、取样前准备：
[0020]控制升降平台带动煤粉称重罐做竖直向上的运动，煤粉称重罐离开压力传感器。
[0021]步骤4、开始取样：打开第一阀门、第二阀门、第三阀门，接着打开调压阀，真空发生器开始抽取取样出来的煤粉；由取样装置抽取的煤粉气流经过旋风分离器进行气固分离
后，分离出来的煤粉通过第三阀门进入落粉管道，最后落入煤粉筛中；
[0022]步骤5、筛分：
[0023]根据程序设定的取样时间停止取样工作后；先待落入煤粉筛的煤粉稳定，随后偏心电机开始控制振动支架与煤粉筛做圆周运动，较大的煤粉颗粒留在首层筛网上方的首层煤粉停留空间中，次一级的煤粉颗粒留在次层筛网7
‑
3上方的次层煤粉停留空间中，最小的颗粒留在底层筛网上方的底层煤粉停留空间中，剩余的煤粉颗粒沉淀在底座上方的颗粒沉淀空间中，停止偏心电机的运行；待根据程序所设定的筛分时间结束筛分工作后，关闭第一阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门和调压阀，再控制旋转电机将煤粉筛进行倾倒，煤粉筛进入出料状态；
[0024]步骤6、依次落料并称重：
[0025]控制升降平台先带动煤粉称重罐做竖直向上的运动，直至各阀门外的出料管路和各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置，其特征在于，包括：取样头出口(1)、旋风分离器(2)、真空发生器(3)、振动支架(6)、煤粉筛(7)、偏心电机(8)、旋转电机(9)、控制单元(10)和煤粉称重罐(11)，其中取样头(15)设置于煤粉管道(19)内，取样头(15)的取样头出口(1)通过第二阀门(5
‑
2)和旋风分离器(2)的进气端相连；旋风分离器(2)底部的出料口通过第三阀门(5
‑
3)与落粉管道(18
‑
1)相连，煤粉筛(7)的正下方安装有煤粉称重罐(11)，煤粉称重罐(11)安装于升降平台(12)上，升降平台(12)安装于地基上；煤粉称重罐(11)的四个落粉口分别与出料状态下的煤粉筛(7)的四个出粉口相连，在煤粉筛(7)离开出料状态下时分离；煤粉称重罐(11)下方设有与煤粉称重罐(11)接触连接的压力传感器(13)，压力传感器(13)通过支架安装于地基上；旋风分离器(2)的出气端与真空发生器(3)的控制端相连，真空发生器(3)的出气端顺序通过出口三通(21)、第一阀门(5
‑
1)与设置在煤粉管道(19)上的煤粉出口(22)相连，压缩空气机(20)的支路出口通过调压阀(4)与真空发生器(3)的进气端相连，压缩空气机(20)的主路出口依次通过第十三阀门(5
‑
13)、煤粉称重罐(11)的空气入口、煤粉称重罐(11)的空气出口与出口三通(21)相连；所述煤粉筛(7)包括：第四阀门(5
‑
4)、第五阀门(5
‑
5)、第六阀门(5
‑
6)、第七阀门(5
‑
7)、第八阀门(5
‑
8)、顶盖(7
‑
1)、首层筛网(7
‑
2)、次层筛网(7
‑
3)、底层筛网(7
‑
4)、截止阀(5)和底座(7
‑
5)，其中顶盖(7
‑
1)通过第四阀门(5
‑
4)与落粉管道(18
‑
1)相连，此处第四阀门(5
‑
4)与落粉管道(18
‑
1)相连的方式为当煤粉筛(7)处于出料状态时，第四阀门(5
‑
4)外侧的管路与落粉管道(18
‑
1)贴合；顶盖(7
‑
1)和底座(7
‑
5)和筒壁围成一个密封的圆柱状结构，顶盖(7
‑
1)和底座(7
‑
5)之间依次设有首层筛网(7
‑
2)、次层筛网(7
‑
3)和底层筛网(7
‑
4)，从而分别形成首层煤粉停留空间、次层煤粉停留空间、底层煤粉停留空间和颗粒沉淀空间四个停留空间，四个停留空间在同一方向上设有一个出口，首层煤粉停留空间的出口处安装有第五阀门(5
‑
5)，次层煤粉停留空间的出口处安装有第六阀门(5
‑
6)，底层煤粉停留空间的出口处安装有第七阀门(5
‑
7)，颗粒沉淀空间的出口处安装有第八阀门(5
‑
8)；所述控制单元(10)与第一阀门(5
‑
1)、第二阀门(5
‑
2)、第三阀门(5
‑
3)、第四阀门(5
‑
4)、第五阀门(5
‑
5)、第六阀门(5
‑
6)、第七阀门(5
‑
7)、第八阀门(5
‑
8)、第十三阀门(5
‑
13)、调压阀(4)、压力传感器(13)、偏心电机(8)和旋转电机(9)相连。2.根据权利要求1所述的一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置，其特征在于，所述取样头出口(1)处安装有自动伸缩器。3.根据权利要求1所述的一种振动筛分式煤粉细度在线测量装置，其特征在于，所述煤粉称重罐(11)固定在升降平台上(12)上；由升降平台(12)做竖直方向上下运动；到达最下方时，煤粉称重罐(11)的重力压在压力传感器(13)上；罐体内部贯通并在两端面上分别设有进气口和出气口，在罐体顶部分别通过第九阀门(5
‑
9)、第十阀门(5

【专利技术属性】
技术研发人员：黄孝彬，林锴翔，许世森，杨萱，李军，刘泽兵，张晟，王永凯，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司西安热工研究院有限公司，
类型：发明
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