适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统的制作方法

1.本技术涉及冷态空气动力场测量系统技术领域，尤其涉及适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统。


背景技术：

2.四角切圆煤粉锅炉运行的可靠性和经济性在很大程度上取决于燃烧器及炉膛的空气动力工况，即空气和燃烧产物的运动情况。为了判断炉膛空气动力工况是否良好，就需要直接进行速度场的观测。其中速度场就是炉膛空间内气流流动方向和速度值的分布，这在锅炉运行情况下是很难全面观测到的，简单易行的代替办法是在冷炉状态下通风进行观测，即冷态空气动力场试验。通过冷态空气动力场试验，可以直观地检查炉内气流的分布、扩散、扰动、混合等现场是否良好，当锅炉的燃烧工况不正常时，空气动力场试验结果可以帮助分析发现问题，从而有助于设备及运行操作的改进。
3.目前的空气动力场试验方法主要有飘带法、纸屑法、火花法三种。其中火花示踪技术具有很强的直观性，是目前四角切圆煤粉锅炉空气动力场试验的首选方案。采用专用火花示踪弹点燃后喷射出的发光固体颗粒给入射流，在无外界光源的情况下，这些发光的微粒可以示出清晰而连续的流线，已达到观察的目的。进行火花示踪冷态空气动力场试验，首先需要在四个角每层燃烧器喷口安装固定火花示踪弹，并将用于点火的电源线连接到火花示踪弹，其中的测点布置和接线难度很大，工作环境危险，并且在试验过程中，还需要在四角切圆煤粉锅炉的顶部搭设悬空临时平台供试验人员进行火花示踪摄像，试验过程中炉内空气含尘较多，工作条件危险，环境恶劣，是非常重大的危险源。鉴于此，有必要对火花示踪试验方法进行改进，降低试验准备难度与危险性，提高试验自动化水平。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术，本技术实施例提出适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统，解决了对四角切圆煤粉锅炉进行冷态空气动力场测量的相关技术中测点布置和接线难度很大，工作环境危险的技术难题，
5.本技术实施例提出了适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统，包括
6.用于固定火花示踪弹的固定件；其中所述固定件为多个并分别设置在所述锅炉上多个燃烧器喷口的中部；
7.点燃组件，其包括点火电池，所述点火电池用于点燃所述火花示踪弹；及
8.摄像组件；其包括多个自动摄像装置并分别设置在所述锅炉的底部，用于拍摄搜集所述锅炉炉膛内冷态空气动力场信息。
9.在一些实施例中，所述自动摄像装置分别位于所述锅炉底部的四周和中心。
10.在一些实施例中，位于所述锅炉底部四周的所述自动摄像装置对称分布，并用于拍摄搜集所述锅炉炉膛内的气流流向、扩散和卷吸信息。
11.在一些实施例中，位于所述锅炉底部中心的所述自动摄像装置为一个，用于拍摄
搜集所述锅炉炉膛的切圆大小、偏心及刷墙信息。
12.在一些实施例中，所述点燃组件还包括信号接收器，所述信号接收器接收点燃指令，并使得点火电池点燃所述火花示踪弹。
13.在一些实施例中，所述信号接收器为无线信号接收器，其与外部的远程控制器电连接，用于接收点火指令。
14.在一些实施例中，所述固定件通过顶紧件固定在所述燃烧器喷口的中部；所述顶紧件设置在所述套管上，其至少包括两个进行配对使用；其中配对使用的两个所述顶紧件沿所述套管对称分布。
15.在一些实施例中，所述顶紧件包括固定框和顶升旋钮；其中所述固定框设置在所述套管上，所述顶升旋钮与所述固定框活动式插入连接，且所述顶升旋钮位于远离所述套管的一侧上并可向远离所述套管的一侧伸出至所述锅炉燃烧器喷口的内壁。
16.在一些实施例中，所述火花示踪弹通过锁紧件固定在所述收纳腔内；其中所述锁紧件位于所述锅炉燃烧器喷口内，其包括上锁件和与所述上锁件配对使用的下锁件；其中所述上锁件和所述下锁件旋设在所述套管上，将所述火花示踪弹固定在所述上锁件和与所述下锁件之间。
17.在一些实施例中，所述火花示踪弹固定在所述收纳腔时，所述上锁件最下端与所述火花示踪弹接触但不超出所述套管的内壁；所述下锁件最上端与所述火花示踪弹接触但不超出所述套管的内壁。
18.相对于现有技术，本技术的有益效果为：本技术实施例中利用固定件固定在锅炉的燃烧器喷口的中部并将火花示踪弹固定在固定件上，可以将火花示踪弹布置在锅炉的燃烧器喷口的气流中心位置，从而提高了冷态空气动力场试验的准确性；此外点燃组件为点火电池，并采用无线信号接收器接收无线信号控制点火，无需接线，改善了相关技术中火花示踪弹布置接线难度很大的技术缺陷；且本技术中利用布设在锅炉炉膛底部的多个自动摄像装置，并将多个自动摄像装置分别设置在锅炉炉膛底部的四周和中心，分别用于拍摄搜集锅炉炉膛内的气流流向、扩散和卷吸信息及锅炉炉膛的切圆大小、偏心及刷墙信息，最终得到完整的锅炉冷态空气动力特性信息，且结果更加准确可靠性强，解决了相关技术中工作环境危险的问题。
附图说明
19.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1为本技术一个实施例提供的适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统的结构框图；
21.图2为本技术另一个实施例提供的适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统的结构示意图；
22.图3为本技术另一个实施例提供的自动摄像装置的布设示意图；
23.图4为本技术一个实施例提供的锅炉冷态空气动力场试验用的火花示踪弹固定装置的结构示意图；
24.图5为本技术一个实施例提供的顶紧件的结构示意图；
25.附图标记说明：
26.图中，1、燃烧器；2、火花示踪弹；3、锅炉炉膛；4、固定件；5、自动摄像装置；6、信号接收器；7、控制器；8、点火电池；9、顶紧件；10、上锁件；11、套管；12、下锁件；13、固定框；14、顶升旋钮。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本技术公开的概念。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
28.在附图中示出了根据本技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
29.下面参照附图1所示描述本技术的实施例，具体的，本技术实施例提出了本技术实施例提出了适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统，包括用于固定火花示踪弹2的固定件4、点燃组件和摄像组件；其中本实施例中的冷态空气动力场测量系统主要用于四角切圆煤粉锅炉，本实施例中将火花示踪弹2设置在固定件4上，并将固定件4设置在锅炉的燃烧器1的喷口的中部，不仅可以将火花示踪弹2布置在锅炉的燃烧器1喷口的气流中心位置，从而提高了冷态空气动力场试验的准确性，而且可以方便完成测点布置；此外本实施例中利用点燃组件中的点火电池8用于点燃火花示踪弹2，无需接线，并利用摄像组件用于拍摄搜集锅炉炉膛3内冷态空气动力场信息。
30.在本实施例中，摄像组件包括多个自动摄像装置5，多个自动摄像装置5分别设置在锅炉的底部，用于拍摄搜集锅炉炉膛3内冷态空气动力场信息，其中在炉膛下部布置自动摄像装置5，工作条件相对较好，风险系数低；此外多个自动摄像装置5同时布设，可以同时得到单个燃烧器1和整个炉膛的空气动力特性，结果更加准确。因此本实施例完全解决了现有相关技术中利用火花示踪法对四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量中测点布置和接线难度大，工作环境危险的技术缺陷。
31.在一些实施例中，自动摄像装置5分别位于锅炉底部的四周和中心。
32.具体的，如图2和图3所示，多个自动摄像装置5分别位于锅炉底部的四周和中心；其中，将自动摄像装置5的位置分散开来，分别位于锅炉底部的四周和于锅炉底部的中心，有利于捕捉到整个锅炉炉膛3内火花示踪弹2点燃后的运行踪迹，并利用多方位多角度同时拍摄观测，使得拍摄到的整个炉膛的空气动力特性信息更加准确。
33.例如多个自动摄像装置5位于锅炉底部四周，并在锅炉底部四周对称分布，用于拍摄搜集锅炉炉膛3内的气流流向、扩散和卷吸信息；位于锅炉底部中心的自动摄像装置5为一个，用于拍摄搜集锅炉炉膛3的切圆大小、偏心及刷墙信息，解决了相关技术中因需要在
四角切圆煤粉锅炉的顶部搭设悬空临时平台供试验人员进行火花示踪摄像，试验过程中炉内空气含尘较多，工作条件危险，环境恶劣工作环境危险的技术缺陷。
34.在一些实施例中，固定件4包括套管11；具体的，套管11为圆形、方形等型材制成的两端开放且空心的结构，其中套管11的结构优选为圆形结构，套管11的内部设置收纳腔用于固定火花示踪弹2，其中火花示踪弹2的外径略小于收纳腔的内径。火花示踪弹2与套管11固定后将套管11通过顶紧件9固定在锅炉燃烧器1喷口的中部。
35.在一些实施例中，火花示踪弹2通过锁紧件固定在收纳腔内；其中锁紧件位于锅炉燃烧器1喷口内。具体的，火花示踪弹2通过锁紧件固定在收纳腔内，其中锁紧件位于锅炉燃烧器1喷口内，其包括至少一个上锁件10和与上锁件10配对使用的至少一个下锁件12。
36.示例性的，如图4所示，锁紧件包括一个上锁件10和与上锁件10配对使用的一个下锁件12，上锁件10和下锁件12相对于套管11对称设置，两者均位于锅炉燃烧器1喷口内，而在远离锁紧件的套管11的外部设置点燃组件，点燃组件位于锅炉燃烧器1喷口的外部。可理解的，上锁件10和下锁件12均为锁紧旋钮，其中套管11上分别开设通孔使得上锁件10和下锁件12的一端穿过套管11上的通孔，并通过与套管11相对旋钮调整上锁件10的下端和下锁件12的上端距离套管11内的火花示踪弹2的长度，从而达将火花示踪弹2固定在上锁件10和与下锁件12之间到固定火花示踪弹2的目的，本实施例中的火花示踪弹2固定方式简单且在锅炉燃烧器1喷口的气流冲刷下不会出现火花示踪弹2从收纳腔内脱落和松动的风险，其中锅炉燃烧器1喷口的气流如图1中的箭头所指。
37.需要解释的是，火花示踪弹2的外径只略小于收纳腔的内径，在实际应用中，火花示踪弹2固定在收纳腔时，上锁件10最下端与火花示踪弹2接触但不超出套管11的内壁；下锁件12最上端与火花示踪弹2接触但不超出套管11的内壁。
38.在一些实施例中，固定件4通过顶紧件9固定在燃烧器1喷口的中部；顶紧件9设置在套管11上，其至少包括两个进行配对使用；其中配对使用的两个顶紧件9沿套管11对称分布；其中顶紧件9包括固定框13和顶升旋钮14；其中固定框13设置在套管11上，顶升旋钮14与固定框13活动式插入连接，且顶升旋钮14位于远离套管11的一侧上并可向远离套管11的一侧伸出至锅炉燃烧器1喷口的内壁。
39.具体的，顶紧件9设置在套管11上，其包括多个分别周向设置在套管11的外部，用于向锅炉燃烧器1喷口的内壁延伸，从而实现将套管11固定在锅炉燃烧器1喷口的目的。其中多个顶紧件9最好为2n个，其中多个顶紧件9中配套使用的两者之间均相对于套管11对称设置。
40.示例性的如图5所示，顶紧件9为两个分别设置在套管11的上方和下方，即两者相对于套管11对称设置，顶紧件9包括固定框13和顶升旋钮14；其中固定框13可焊接固定在套管11的外部上；顶升旋钮14位于远离套管11的一侧上并与固定框13活动式插入连接，其中顶升旋钮14穿过固定框13上设置的通孔并相对于固定框13转动，可向远离套管11的一侧伸出至锅炉燃烧器1喷口的内壁，时间将套管11利用顶紧件9紧固的目的。
41.在一些实施例中，点燃组件还包括信号接收器6，信号接收器6接收点燃指令后点火电池8点燃火花示踪弹2。
42.具体的，其中信号接收器6可为无线信号接收器6，信号接收器6外部的远程控制器7电连接，用于接收远程控制器7发出的点火指令，使得点火电池8点燃火花示踪弹2，因此本
实用新型中采用无线信号控制点火，无须布线，且整个系统可以远程控制，自动运行，解决了相关技术中因需要将用于点火的电源线连接到火花示踪弹2，因此需要布设测点和接线难度大，工作环境危险的技术缺陷。
43.以下将示例性的对本实施例中的适用于四角切圆煤粉锅炉的冷态空气动力场测量系统的使用方法进行详述：将火花示踪弹2固定在固定件4上，将固定件4放置在锅炉的燃烧器1喷口的中部；组装好点燃组件和摄像组件，空气经锅炉的燃烧器1喷口进入炉膛，发射无线信号点燃火花示踪弹2，火花示踪弹2喷射出的发光固体颗粒进入炉膛内的空气动力场，由设置在锅炉底部四角的自动摄像装置5拍摄由燃烧器1进入的气流流向、扩散及卷吸情况，由设置在锅炉底部中心自动摄像装置5拍摄气流在炉膛内的切圆大小、是否偏心刷墙等情况，最终得到完整的锅炉冷态空气动力特性，其中锅炉的燃烧器1喷口的气流如图2和图3中的箭头所指。因此本技术克服了传统的观测方法主要能观测气流混合后形成气流的旋转方向及切圆大小和切圆中心位置，单个燃烧器气流的喷射及卷吸情况无法体现的技术缺陷，采用本实施例的测量方法，可以同时得到单个燃烧器和整个炉膛的空气动力特性，从而得到完整的锅炉冷态空气动力特性。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
45.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。