專利名稱:制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的防爆監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w防爆監(jiān)測裝置，包括取樣探頭、風(fēng)粉混合物管壁、伴熱管、第一過濾冷凝器、吹掃閥、高壓吹掃氣源、第一冷凝水閥、抽氣閥、抽氣泵、第二過濾冷凝器、第二冷凝水閥、煙氣分析單元、放空調(diào)節(jié)閥、放空管。制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w需要連續(xù)監(jiān)測，由于制粉管道內(nèi)風(fēng)粉混合物具有高煤粉濃度和高濕度的特點，很容易造成取樣裝置堵塞，影響了制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的連續(xù)可靠監(jiān)測。取樣探頭采用文丘里結(jié)構(gòu)，可以使煤粉氣流在到達喉口前速度不斷增加，而離開喉口后，煤粉顆粒由于慣性的作用與壁面分離，使得進入環(huán)形取樣空腔的氣體相對潔凈，避免取樣裝置堵塞。即使出現(xiàn)取樣管路阻力增加現(xiàn)象，也可以通過高壓吹掃氣源進行吹掃，保證可燃?xì)怏w的連續(xù)可靠監(jiān)測。本實用新型也可用于其它含塵氣體的取樣監(jiān)測。
【專利說明】制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的防爆監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的氣體成份監(jiān)測裝置，特別是涉及一種制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w防爆監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]制粉系統(tǒng)是火力發(fā)電廠燃煤鍋爐的主要運行系統(tǒng)之一，其運行的安全可靠性和經(jīng)濟性直接影響到鍋爐機組的安全可靠性和經(jīng)濟性。制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸，既造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，又嚴(yán)重威脅人身及生產(chǎn)的安全，還對生產(chǎn)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。制粉系統(tǒng)煤粉爆炸需具備三個條件:煤粉存在、一定的助燃空氣、一定的點火能量。常見制粉系統(tǒng)爆炸的點火源屬自燃著火，積存的煤粉與空氣中的氧長期接觸氧化時，會發(fā)熱使溫度升高，而溫度的升高又會加劇煤粉的進一步氧化，若散熱不良時會使氧化過程不斷加劇，最后使溫度達到煤的燃點而引起煤粉的自燃。在制粉系統(tǒng)中，煤粉是由輸送煤粉的氣體和煤粉混合成的云霧狀的混合物，它一旦遇到火花就會使火源擴大而產(chǎn)生較大的壓力(2?3倍大氣壓)，從而造成煤粉的爆炸。而煤的自燃必然產(chǎn)生可燃性的氣體。對制粉系統(tǒng)可燃性氣體的連續(xù)可靠監(jiān)測可以預(yù)測制粉系統(tǒng)爆炸可能性，避免爆炸事故的發(fā)生。
[0003]由于制粉系統(tǒng)內(nèi)氣體具有高煤粉濃度和高濕度的特點，常規(guī)的取樣探頭僅僅依靠內(nèi)置過濾網(wǎng)結(jié)合高壓氣體反吹，容易造成氣體取樣裝置的堵塞，影響了可燃?xì)怏w連續(xù)可靠監(jiān)測。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的防爆監(jiān)測裝置，對可燃?xì)怏w取樣裝置進行防堵處理，解決了可燃?xì)怏w監(jiān)測的可靠性問題。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的防爆監(jiān)測裝置，其特點在于:包括取樣探頭、風(fēng)粉混合物管壁、伴熱管、第一過濾冷凝器、吹掃閥、高壓吹掃氣源、第一冷凝水閥、抽氣閥、抽氣泵、第二過濾冷凝器、第二冷凝水閥、煙氣分析單元、放空調(diào)節(jié)閥和放空管，上述各部件的連接關(guān)系如下:
[0007]所述伴熱管的一端經(jīng)風(fēng)粉混合物管壁與所述的取樣探頭連接，該伴熱管的另一端與所述的第一過濾冷凝器的第一端口相連通，該第一過濾冷凝器的第二端口經(jīng)吹掃閥與高壓吹掃氣源相連，第一過濾冷凝器的第三端口與與第一冷凝水閥連通，第一過濾冷凝器的第四端口依次經(jīng)抽氣閥、抽氣泵與第二過濾冷凝器的第一端口相連，該第二過濾冷凝器的第二端口與第二冷凝水閥連通，第二過濾冷凝器的第三端口與氣體分析單元的輸入端連接，氣體分析單元的輸出端連接有放空管，在該第二過濾冷凝器與氣體分析單元的連通管路上還設(shè)有旁路與所述的放空調(diào)節(jié)閥，該放空調(diào)節(jié)閥的出口與放空管連通；
[0008]所述的取樣探頭為圓柱體，內(nèi)部從上至下依次設(shè)有中空的圓臺形的入口室、圓柱形的喉口和圓臺形的出口室，在出口室頂端的外部設(shè)有環(huán)形取樣空腔，該取樣空腔的外壁上設(shè)有小孔，該小孔與伴熱管的一端相連通。
[0009]所述的入口室為上部大、下部小的圓臺，該入口室上部端口的直徑b、下部端口的直徑a、以及入口室的高度c之比例為2.5:1:4。
[0010]本實用新型有益的效果是:
[0011]制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w需要連續(xù)監(jiān)測，由于制粉管道內(nèi)風(fēng)粉混合物具有高煤粉濃度和高濕度的特點，很容易造成取樣裝置堵塞，影響了制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的連續(xù)可靠監(jiān)測。取樣探頭內(nèi)部文丘里結(jié)構(gòu)，可以使煤粉氣流在到達喉口前速度不斷增加，而離開喉口后，煤粉顆粒由于慣性的作用與壁面分離，使得進入環(huán)形取樣空腔的氣體相對潔凈，避免取樣裝置堵塞。即使出現(xiàn)取樣管路阻力增加現(xiàn)象，也可以通過高壓吹掃氣源進行吹掃，保證可燃?xì)怏w的連續(xù)可靠監(jiān)測。本實用新型也可用于其它含塵氣體的取樣監(jiān)測。

【附圖說明】

[0012]圖1是本實用新型的制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w防爆監(jiān)測裝置示意圖。
[0013]圖2是本實用新型中取樣探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、出口室，2、喉口，3、取樣探頭，4、入口室，5、風(fēng)粉混合物管壁，6、伴熱管，7、第一過濾冷凝器，8、吹掃閥，9、高壓吹掃氣源，10、第一冷凝水閥，11、抽氣閥，12、抽氣泵，13、第二過濾冷凝器，14、第二冷凝水閥，15、氣體分析單元，16、放空調(diào)節(jié)閥，17、放空管，18、環(huán)形取樣空腔，19、小孔。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本實用新型的保護范圍。
[0016]如圖1和圖2所示，本實用新型包括取樣探頭3、風(fēng)粉混合物管壁5、伴熱管6、第一過濾冷凝器7、吹掃閥8、高壓吹掃氣源9、第一冷凝水閥10、抽氣閥11、抽氣泵12、第二過濾冷凝器13、第二冷凝水閥14、煙氣分析單元15、放空調(diào)節(jié)閥16、放空管17 ;取樣探頭3外形為圓柱體，內(nèi)部由中空的圓臺形入口室4、圓柱形喉口 2、圓臺形出口室I組成，在出口室I的小端附近布置環(huán)形取樣空腔18，環(huán)形取樣空腔18通過小孔19與伴熱管6的一端相連通，風(fēng)粉混合物管壁5把伴熱管外部空間隔成兩部分，伴熱管6的另一端與與第一過濾冷凝器7的一端相連通，第一過濾冷凝器7的另一端通過吹掃閥8與高壓吹掃氣源9連通。第一過濾冷凝器7的側(cè)面與第一冷凝水閥10連通，第一過濾冷凝器7的側(cè)面還通過抽氣閥11、抽氣泵12與第二過濾冷凝器13的側(cè)面連通，第二過濾冷凝器13底部與第二冷凝水閥14連通，第二過濾冷凝器13的另一個側(cè)面與氣體分析單元15的進口連通，在第二過濾冷凝器13與氣體分析單元15的連通管路上接一個旁路至放空調(diào)節(jié)閥16，放空調(diào)節(jié)閥16和氣體分析單元15的出口分別與放空管17連通。
[0017]所述的取樣探頭3的入口室4的大端直徑b與小端直徑a、高度c的比例為2.5:I:4o
[0018]本實用新型的工作過程如下:
[0019]在可燃?xì)怏w檢測狀態(tài)下，吹掃閥8關(guān)閉，抽氣閥11開啟，第一冷凝水閥10和第二冷凝水閥14開啟，抽氣泵12工作，可燃?xì)怏w通過取樣探頭3、伴熱管6、第一過濾冷凝器7、抽氣閥11、抽氣泵12、第二過濾冷凝器13進入氣體分析單元15，氣體分析單元15得到可燃?xì)怏w成分送入鍋爐DCS系統(tǒng)，在可燃?xì)怏w濃度很高或發(fā)生突變時發(fā)出制粉系統(tǒng)爆炸預(yù)警。制粉系統(tǒng)對原煤有烘干、破碎、氣力輸送三大作用，磨煤機后的風(fēng)粉混合物具有高煤粉濃度和高濕度的特點，很容易造成取樣裝置堵塞。風(fēng)粉混合物進入取樣探頭3后，由于流通面積不斷縮小，氣流速度不斷增加，到達喉口 2時，風(fēng)粉混合物速度達到最大值，離開喉口 2后，由于慣性的作用，風(fēng)粉混合物內(nèi)的煤粉顆粒脫離出口室I的壁面，使得環(huán)形取樣空腔18取到的氣體相對潔凈，保持取樣管路通暢。伴熱管6外部設(shè)有電加熱裝置，保持伴熱管6內(nèi)氣體溫度在100°C以上，避免氣體冷凝堵塞管路，通過伴熱管6把來自取樣探頭3的氣體送入第一過濾冷凝器7，除去大部分顆粒和水分的氣體進入第二過濾冷凝器13進行第二次除塵脫水，保證了進入氣體分析單元15的氣體潔凈干燥。由于進入氣體分析單元15的氣體流量必須在一定范圍之內(nèi)，因此，設(shè)置放空調(diào)節(jié)閥16對進入氣體分析單元15的氣體流量進行控制，經(jīng)放空調(diào)節(jié)閥16后的氣體和經(jīng)氣體分析單元15分析后的氣體分別通過放空管17排入大氣。
[0020]在吹掃狀態(tài)下，抽氣閥11關(guān)閉，吹掃閥8開啟，第一冷凝水閥10關(guān)閉，來自高壓吹掃氣源9的氮氣或潔凈壓縮空氣進入第一過濾冷凝器7，把沉積在第一過濾冷凝器7的塵粒通過伴熱管6、取樣探頭3吹回風(fēng)粉混合物管道內(nèi)。
[0021]由于取樣探頭3具有文丘里結(jié)構(gòu)，具有風(fēng)粉分離作用，減少了裝置吹掃的次數(shù)，保證了可燃?xì)怏w的連續(xù)可靠監(jiān)測。
[0022]上述【具體實施方式】用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本實用新型作出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的防爆監(jiān)測裝置，其特征在于:包括取樣探頭(3)、風(fēng)粉混合物管壁(5)、伴熱管(6)、第一過濾冷凝器(7)、吹掃閥(8)、高壓吹掃氣源(9)、第一冷凝水閥(10)、抽氣閥(11)、抽氣泵(12)、第二過濾冷凝器(13)、第二冷凝水閥(14)、煙氣分析單元(15)、放空調(diào)節(jié)閥(16)和放空管(17)，上述各部件的連接關(guān)系如下: 所述伴熱管(6)的一端經(jīng)風(fēng)粉混合物管壁(5)與所述的取樣探頭(3)連接，該伴熱管(6)的另一端與所述的第一過濾冷凝器(7)的第一端口相連通，該第一過濾冷凝器(7)的第二端口經(jīng)吹掃閥(8)與高壓吹掃氣源(9)相連，第一過濾冷凝器(7)的第三端口與與第一冷凝水閥(10)連通，第一過濾冷凝器(7)的第四端口依次經(jīng)抽氣閥(11)、抽氣泵(12)與第二過濾冷凝器(13)的第一端口相連，該第二過濾冷凝器(13)的第二端口與第二冷凝水閥(14)連通，第二過濾冷凝器(13)的第三端口與氣體分析單元(15)的輸入端連接，氣體分析單元(15)的輸出端連接有放空管(17)，在該第二過濾冷凝器(13)與氣體分析單元(15)的連通管路上還設(shè)有旁路與所述的放空調(diào)節(jié)閥(16)，該放空調(diào)節(jié)閥(16)的出口與放空管(17)連通; 所述的取樣探頭(3)為圓柱體，內(nèi)部從上至下依次設(shè)有中空的圓臺形的入口室(4)、圓柱形的喉口(2)和圓臺形的出口室(I)，在出口室(I)頂端的外部設(shè)有環(huán)形取樣空腔(18)，該取樣空腔(18)的外壁上設(shè)有小孔(19)，該小孔(19)與伴熱管(6)的一端相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制粉系統(tǒng)可燃?xì)怏w的防爆監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的入口室⑷為上部大、下部小的圓臺，該入口室⑷上部端口的直徑b、下部端口的直徑a、以及入口室⑷的高度c之比例為2.5:1:4。
【文檔編號】G01N33-22GK204287172SQ201420484807
【發(fā)明者】蔡昌忠, 龔志松, 朱霽初, 施鳳根, 高商牛, 施愛弟, 周勇 [申請人]中國石油化工股份有限公司, 中國石化上海石油化工股份有限公司