一种电站锅炉粉管自动等速取样装置的制作方法

1.本发明涉及能源环保领域，具体为一种电站锅炉粉管自动等速取样装置。


背景技术：

2.在电站锅炉燃用煤粉过程中，煤粉细度对锅炉机组的运行经济性影响较大。一般来说，煤粉越细，锅炉的机械未完全燃烧热损失越小，而磨煤系统电耗增加，因此存在一个使两种损失最小化的最经济煤粉细度。这个最经济煤粉细度随煤种和制粉系统的类型而异，需要通过调整试验的方式来确定。在此过程中，比较重要的一点是煤粉取样的准确性。
3.现电厂大多采用定点抽气取样装置，取样代表性较差；使用一段时间后，取样枪头磨损，易造成取样结果偏差大。制粉系统试验中常采用多点等速取样法，通过沿管道直径逐点取样，经过二级分离得到粉样，取样代表性相对较高，这种方法以人工操作为主，取样人员工作量大，等速取样难度高，取样的准确程度和与设备和操作有很大关系。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种应用于电站锅炉粉管取样的自动等速取样装置，该装置采用自动进取多点等速取样装置，可满足取样代表性要求，减少取样人员工作量。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种电站锅炉粉管自动等速取样装置，包括粉样取样枪、压力变送器、传动模块和控制单元；
7.所述粉样取样枪沿粉管的径向设置，粉样取样枪与传动模块连接，压力变送器设置在粉样取样枪的测压点上，粉样取样枪上设置有调压管路，调压管路上设置有第一电磁阀，第一电磁阀、传动模块和压力变送器分别与控制单元连接，控制单元用于通过调压管路调节粉样取样枪的内部压力，使粉样取样枪的内部压力与粉管的内部压力相同，同时通过传动模块控制使粉样取样枪移动，实现等速等截面取样。
8.优选的，所述粉样取样枪的末端连接二级旋风分离器，二级旋风分离器连接负压抽气装置，负压抽气装置通过第二电磁阀与控制单元连接。
9.优选的，所述传动模块包括链轮传动装置、传动块、位移测量装置和动力箱，链轮传动装置与粉样取样枪平行设置，链轮传动装置位于粉样取样枪的顶部，动力箱与链轮传动装置连接，传动块与链轮传动装置连接并同步移动，粉样取样枪与传动块连接，位移测量装置设置在传动块上，并与控制单元连接。
10.优选的，所述位移测量装置包括光栅尺主尺和光栅读数头，光栅尺主尺设置在链轮传动装置的一侧，光栅读数头设置在传动块上，光栅读数头通过位移变送器与控制单元连接。
11.优选的，所述链轮传动装置包括单向链条和链轮，单向链条绕装在两个链轮上，其中一个链轮与动力箱连接，动力箱与控制单元连接。
12.优选的，所述动力箱包括伺服电机、传动齿轮、伞齿轮和传动齿轮，传动齿轮设置在伺服电机的输出轴上，传动齿轮通过伞齿轮与传动齿轮连接，传动齿轮和链轮传动装置的主动链轮的传动轴连接。
13.优选的，所述粉管上设置有连接杆，连接杆沿粉管的径向水平设置，光栅尺主尺与连接杆连接并平行设置。
14.优选的，所述连接杆的一端与粉管的侧壁连接，另一端为自由端，自由端通过倾斜设置的伸缩杆与粉管的侧壁连接。
15.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
16.本发明公开的一种电站锅炉粉管自动等速取样装置，包括粉末取样枪、传动模块和控制单元；在粉末取样枪上设置调压管路和测压点，压力传感器获取粉末取样枪的内部压力，并与取样口的压力进行比较，控制单元通过调压管路控制粉末取样枪的内部压力使其与取样口的压力一致，实现等速取样，同时控制单元控制传动模块带动粉末取样枪逐点移动，完成等截面取样，减少了因人工操作带来的取样误差，保证了所取样品的代表性，减少了取样人员工作量，实现取样过程的自动化。
附图说明
17.图1为本发明电站锅炉自动等速取样装置主体的结构；
18.图2为本发明电站锅炉自动等速取样装置中动力箱传动结构图；
19.图3为本发明电站锅炉自动等速取样装置中等速控制模块控制流程图；
20.图4为本发明电站锅炉自动等速取样装置中自动进取模块控制流程图。
21.图中：伸缩连接杆1、链轮2、单向链条3、光栅尺4、传动块5、动力箱6、第一电磁阀7、旋风分离器8、压力测点9、粉样取样枪10、连接杆11、主动链轮12、传动齿轮13、伺服电机14、伞齿轮15、传动轴16、传动齿轮17、控制单元18、第二电磁阀19、抽气装置20、压力变送器21、位移变送器22。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
23.参阅图1-图4，一种电站锅炉粉管自动等速取样装置，包括粉样取样枪10、压力变送器21、传动模块和控制单元18。
24.所述粉样取样枪10沿粉管的径向设置，粉样取样枪10与传动模块连接，压力变送器21设置在粉样取样枪10的测压点上，粉样取样枪10上设置有调压管路，调压管路上设置有电磁阀7，电磁阀7、传动模块和压力变送器21分别与控制单元连接，控制单元用于通过调压管路调节粉样取样枪的内部压力，通过压力数据表征粉样取样枪内部的气体流速，使其与粉管内部的气流流体相同，实现等速取样。
25.粉样取样枪10的末端连接二级旋风分离器8，二级旋风分离器8连接负压抽气装置，负压抽气装置通过第二电磁阀19与控制单元连接，调压管路的一端位于粉样取样枪10与旋风分离器之间，调压管路的另一端与压缩空气源连接，在调压管路上设置第一电磁阀7，控制单元根据压力变送器21的测量值，控制电磁阀使压缩空气进入粉样取样枪10中，进
而使粉样取样枪10中的气体流速与粉样取样枪取样口周围的气流速度一致，通过负压抽气的方式实现抽取部分煤粉气流，经过二级旋风分离器8分离得到煤粉样品，达到等速取样的目的。
26.传动模块包括链轮传动装置、光栅尺主尺4、传动块5和动力箱6，粉管上设置有水平的连接杆11，连接杆11的远端通过伸缩杆与粉管的固定环连接，通过调节伸缩杆的长度使取样枪与粉管直径方向保持平行。链轮传动装置与粉样取样枪10平行设置并与连接杆连接，链轮传动装置位于粉样取样枪10的顶部，动力箱6与链轮传动装置连接，传动块5与链轮传动装置连接并同步移动，光栅尺主尺4设置在链轮传动装置的一侧并与连接杆连接，传动块5上设置有光栅读数头，光栅读数头通过位移变送器22与控制单元连接，粉样取样枪10的取样端支撑在粉管的取样口上，粉样取样枪10的另一端与传动块5连接。
27.链轮传动装置包括单向链条3和链轮2，单向链条3绕装在两个链轮上，两个链轮一个为主动链轮，一个为从动链轮，主动轮与动力箱连接，动力箱驱动主动轮转动，进而使单向链条3转动，传动块与单向链条3连接，单向链条不可向内弯曲。
28.动力箱6包括伺服电机14、传动齿轮13、伞齿轮15和传动齿轮17，传动齿轮13设置在伺服电机14的输出轴上，传动齿轮13通过伞齿轮15与传动齿轮17连接，传动齿轮17和主动链轮12固接在传动轴16上。
29.取样时，动力箱带动链轮传动装置工作，传动块5同步移动，传动块5移动过程中位移变送器22将位移数据发送给控制单元18，控制单元18控制动力箱6工作，链轮传动装置带动粉样取样枪10逐点移动，到达指定位置完成等截面取样。
30.下面对本发明提供的一种电站锅炉粉管自动等速取样装置的等速取样方法进行详细的说明。
31.取样前，控制单元控制第一电磁阀7打开，压缩空气进入粉样取样枪10对其进行吹扫清洁。
32.然后，压力变送器21通过粉样取样枪10的压力测点获取粉样取样枪10的内部压力，并将压力值反馈给控制单元，控制单元将取样口的压力和粉样取样枪10的内部压力进行比较，控制第一电磁阀7打开，使压缩空气通过调压管路进入粉样取样枪，使粉样取样枪内的气体流速与取样口的气体流速一致，达到等速取样的目的。
33.最后，控制单元控制动力箱工作，动力箱带动传动齿轮17带动主动链轮12转动，主动链轮12通过传动块带动粉样取样枪向粉管移动，同时位移变送器将传动块的位移信号发送给控制单元，使粉样取样枪达到预定位置进行取样，完成等截面取样。
34.本发明提供的一种电站锅炉粉管自动等速取样装置。采用多点等速抽气取样法，取样枪沿管道直径方向逐点取样，取样枪后接两级旋风分离器，分离器后接负压抽气装置，以此完成整个取样过程。取样过程中要保持等速取样工况，即吸入取样枪内气流速度与枪口周围的气流速度一致，在调压管路上加装电磁阀，通过取样枪上的压力测点观察取样枪内部与取样口的气流速度差，控制单元通过电磁阀调节射流气流速度大小使取样枪内部与取样口气流速度一致，达到等速取样的目的。
35.粉末取样枪与传动块相连，动力箱提供动力，带动取样枪逐点移动。传动块上装有光栅读数头，光栅尺主尺固定在连接杆上，传动块移动过程中反馈位置信号，控制单元处理后向伺服电机发出控制信号，伺服电机进行响应，带动取样枪到达指定位置，完成等截面取
样，提高样品代表性，减少人工操作产生的误差。
36.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。