一種飛灰殘碳量測量裝置的製作方法

2023-06-22 00:19:26

專利名稱：一種飛灰殘碳量測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基於失重技術的火力發電廠鍋爐排灰煙道中飛灰殘碳含量測量裝置。
背景技術：
火力發電廠鍋爐煙道中飛灰殘碳含量是反映火力發電廠燃煤鍋爐燃燒效率的重 要指標，實時檢測飛灰殘碳量將有利於指導鍋爐運行，正確調整風煤比，提高燃燒控制水 平；合理控制飛灰殘碳量的指標，有利於降低發電成本，提高機組運行的經濟性。國內電廠目前投用的鍋爐煙道飛灰殘碳量檢測設備基本上都是採用微波測量技 術來測量飛灰中的殘碳量的，但是微波測量技術對飛灰殘碳量的測量精度受煤種變化的影 響比較大，一旦鍋爐燃燒的煤種發生變化後，殘碳量的測量精度就沒法得到保證，甚至殘碳 量的測量值與實際殘碳量的變化趨勢都不一致。而目前國內電廠用煤的現狀又恰恰是煤種 的變化比較大。基於失重技術的飛灰殘碳量測量設備具有測量精度高、測量精度不受煤種變化的 影響的優點。該設備包括吸取灰樣的取樣單元、測量灰樣中殘餘含碳量的測量單元和測量 單元的控制單元。測量單元包括收灰裝置、灼燒裝置、排灰裝置、轉位裝置、升降裝置、稱重 裝置和電氣裝置，通過電氣控制，測量單元進行收灰、灼燒、稱重、排灰和反吹等一系列重複 循環工序來完成對飛灰殘餘碳含量的測量工作。在以往的生產操作過程中，存在如下缺陷1、由於灰樣因內摩擦、潮解等原因，經常引起收灰管的堵塞現象，會造成收灰管下 料不通順，影響檢測裝置的正常運行，對檢測結果造成影響。2、轉位組件的傳動方式為齒輪傳動，經常出現轉動過位、噪音大等的缺點，影響檢 測裝置的正常運行，對檢測結果造成影響。3、排灰裝置的排灰效果較差，經常發生灰樣殘留現象，在進行下次測量時新加載 的灰樣會和殘留灰樣相混合，影響檢測結果。4、稱重杆容易受測量單元內氣流影響產生晃動，而且分析天平本身重量不大，測 量單元內部產生的振動也會使分析天平產生振動，這樣會影響檢測裝置的正常運行，檢測 精度降低。5、收灰頂杆、灼燒頂杆和排灰頂杆通過多軸驅動實現升降運動，這種結構存在頂 杆運動不夠平穩、位置精度低、噪音大，易卡死的缺點，影響檢測設備的正常運行，對檢測結 果造成影響。發明內容發明目的為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種飛灰殘碳量測量裝置，可 解決現有技術中排灰裝置灰樣殘留問題、轉位組件噪音大的問題、收灰組件堵塞問題，以及 稱重組件、升降組件精度不高的問題。[0012]技術方案為了解決上述技術問題，本實用新型採用了如下的技術方案一種飛灰殘碳量測量裝置，包括取樣單元、測量單元和控制單元，取樣單元通過收 灰管與測量單元內的收灰裝置連接；在測量單元內部，轉位裝置上沿圓周方向均布四個坩 堝，收灰裝置、灼燒裝置和排灰裝置分別位於坩堝的上方，稱重裝置位於坩堝的下方，升降 裝置上設有頂杆，收灰裝置、排灰裝置、轉位裝置、升降裝置和稱重裝置均與電氣裝置連接， 灼燒裝置與溫控器連接；測量單元通過電氣裝置與控制單元連接；所述收灰裝置包括收灰 管和固定座；在固定座上設有電磁振動器，電磁振動器的振動頭與收灰管的外壁相接觸； 所述的轉位裝置包括坩堝，所述坩堝設置在轉盤上的工藝孔內，轉盤通過蓋帽安裝在拉杆 的頂端；拉杆底端設有圓盤，拉杆外設有軸承支座、轉動軸套，在轉動軸套和蓋帽之間的拉 杆外壁上設有復位彈簧，轉動軸套上設有槽輪；槽輪通過一號導銷與轉盤連接，在槽輪圓周 上設有均布的卡槽；在槽輪一側設有撥盤，撥盤上設有與卡槽相適配的二號導銷，撥盤與轉 位電機的輸出軸連接，轉位電機旁設有光電開關；所述排灰裝置包括立柱，所述立柱上設有 支板，支板上設有軸支套，軸支套內腔設有排灰管，排灰管的一端連接有刷頭，排灰管的另 一端與真空發生器連接，排灰管中部設有從動齒輪，從動齒輪與驅動齒輪嚙合，驅動齒輪與 排灰電機的輸出軸連接，排灰電機設置在支板上；所述刷頭外側設有壓套，壓套與軸支套連 接；所述稱重裝置包括稱重杆、調節套、天平框架和分析天平，天平框架內設有分析天平，分 析天平上設有調節套，調節套上設有稱重杆，在稱重杆的外部套有防風管，且防風管與稱重 杆之間留有間隙；所述的升降裝置包括設置在升降板上的收灰頂杆、灼燒頂杆和排灰頂杆； 升降板設置在移動塊上，移動塊與絲槓螺紋連接；絲槓一端與升降電機的輸出軸連接，另一 端固定在支座上；支座上設有均與升降電機電連接的一號光電開關、二號光電開關、三號光 電開關和四號光電開關。其中，所述壓套上設有導向槽，在軸支套上設有與導向槽相適配的銷孔，導銷安裝 在銷孔上，使得壓套可上、下移動；在軸支套的外壁上還設有環形凸臺，在環形凸臺和壓套 之間設有壓簧；排灰管和真空發生器之間通過接頭座連接，所述接頭座固定在軸支座上，軸 支座固定在支板上；所述排灰電機為正反轉電機；在所述排灰電機外側設有增加排灰組件 剛性的護板，護板固定在立柱上。其中，在所述升降板上設有安裝直線軸承的通孔，導向軸穿入直線軸承，導向軸兩 端固定在支座上。其中，防風管的上端與稱重杆齊平，防風管的下端固定在測量單元的底板上；在分 析天平下方設有配重塊，配重塊下方設有減震器。所述電磁振動器和固定座之間設有墊板；墊板為防振墊板。有益效果1、本實用新型的飛灰殘碳量測量裝置的收灰裝置通過在收灰管外側加 裝電磁振動器，依靠電磁振動器產生的高頻振動帶動收灰管管壁振動，有效防止收灰管發 生堵塞現象，保證了灰管下料通順，以及檢測裝置的正常運行。2、本實用新型的轉位裝置將 撥盤轉輪結構代替原有的齒輪傳動機構，克服了以往易轉動過位、噪音大等的缺點，保證了 測量裝置的正常運行，精確度高。3、本實用新型採用正反向電機帶動刷頭的正反向轉動；通 過真空發生器在刷頭波掃灰樣的同時，利用真空吸力將灰樣吸出，大大提高了排灰組件的 排灰效果，保證了測量裝置的檢測精度。4、本實用新型的稱重裝置通過在稱重杆外部加設 防風管，並在分析天平下方加設有配重塊和減震器，可以使稱重杆不受測量單元內氣流影響產生晃動，並使分析天平本身質量加大，減少了測量單元內部振動對其的影響、避免了共 振現象的產生，保證了測量裝置的正常運行，提高了測量精度。5、本實用新型的通過單軸驅 動實現收灰頂杆、灼燒頂杆和排灰頂杆升降運動，運動平穩、位置精度高、無噪音，無卡死現 象，保證測量設備運行的可靠性。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的收灰裝置的結構示意圖。圖3為本實用新型的轉位裝置的結構示意圖。圖4為本實用新型的排灰裝置的結構示意圖。圖5為本實用新型的稱重裝置的結構示意圖。圖6為本實用新型的升降裝置的結構示意圖。圖7為圖6中A-A向剖視圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。如圖1所示，本實用新型的飛灰殘碳量測量裝置，包括取樣單元1、測量單元2和控 制單元3。取樣單元1包括多嘴取樣管11、噴射管12和旋流集塵器13 ；多嘴取樣管11 一端 伸進鍋爐煙道中，另一端與旋流集塵器13的進氣口連通，旋流集塵器13上端與噴射管12 連通，旋流集塵器13下端通過收灰管4與測量單元2內的收灰裝置3連接。在測量單元2內部，轉位裝置5上沿圓周方向均布收灰、灼燒、稱重和排灰四個工 位孔，在工位孔內放置坩堝6 ；收灰裝置3、灼燒裝置7和排灰裝置8分別位於坩堝6的正上 方，稱重裝置9位於坩堝6的正下方；升降裝置10上設有與收灰、灼燒和排灰工藝孔對應的 頂杆；收灰裝置3、排灰裝置8、轉位裝置5、升降裝置10和稱重裝置9均與電氣裝置11連 接，灼燒裝置7與溫控器連接12連接；測量單元2通過電氣裝置11與控制單元3連接。控制單元3由工控部分、數據處理部分和系統控制部分組成。如圖2所示，本實用新型的收灰裝置3包括收灰管31 ；收灰管31設置在固定座32 上，固定座32固定在立柱上端；在收灰管31的下料口端設有銷孔和壓套35，壓套35上沿 垂直方向設有導向槽，導銷接頭36通過導向槽固定在銷孔內，使壓套35可沿導向槽與收灰 管31產生相對滑動，用來調節壓套35與下料口的相對位置；在壓套35和固定座32之間的 收灰管31外壁上設有壓簧37，通過壓簧37的壓力使壓套35和測量單元2中的坩堝6之間 緊密接觸，以穩定坩堝6 ；收灰時，在收灰頂杆的作用下，坩堝6與收灰管31的收灰頭處的 密封圈壓緊，防止灰樣洩露。將電磁振動器33設置在固定座32上方，電磁振動器33的振動頭與收灰管31的外 壁相接觸，振動頭產生的高頻振動帶動收灰管31管壁振動，防止收灰管31發生堵塞現象； 電磁振動器33和固定座32之間設有墊板34，所述墊板34為防振墊板，這樣可避免固定座 32在電磁振動器33產生高頻振動時產生晃動。如圖3所示，轉位裝置5包括坩堝6，坩堝6按照圓周方向均勻布置在轉盤51上的工藝孔內。轉盤51通過蓋帽52設置在拉杆53的頂端。在拉杆53底端設有圓盤。拉杆53中部設置軸承支座M和轉動軸套55，轉動軸套 55可以圍繞拉杆53自由轉動；在轉動軸套55和在蓋帽52之間的拉杆53外壁上設有復位 彈簧56。轉動軸套55上設有槽輪57 ；槽輪57上設有一號導銷58，轉盤51上設有與一號導 銷58相適配的銷孔，槽輪57轉動時，會通過一號導銷58帶動轉盤51 —起轉動。在槽輪57圓周上還均布若干卡槽；卡槽數量與測量單元2的工位數相同；在槽輪 57 一側設有撥盤59，撥盤59上設有與卡槽相適配的二號導銷510，撥盤59轉動時，通過二 號導銷510撥動槽輪57 —起轉動，撥盤51每轉動一周，槽輪57正好轉過一個卡槽位置。撥 盤51與轉位電機的輸出軸連接，轉位電機旁設有光電開關，光電開關控制撥盤51的轉動。需要進行工位轉換時，轉位電機開啟，撥盤51隨之轉動，撥盤51上的二號導銷510 切入卡槽帶動槽輪57轉動，槽輪57通過一號導銷58帶動轉盤51。撥盤59轉至一周時，轉 盤51上的坩堝6轉至下一工位，光電開關檢測撥盤59的旋轉圈數和控制轉位電機停止運 轉，以完成各工位的轉換。如圖4所示，排灰裝置8包括立柱81，所述立柱81上設有支板82，支板82上設有 軸支套83，軸支套83內腔設有排灰管84，排灰管84下端連接有刷頭85，所述刷頭85為鋼 絲刷頭。排灰管84上端和真空發生器86下端通過接頭座812連接，排灰管84、接頭座812 和真空發生器86的內腔連通；接頭座812固定在軸支座813上，軸支座813套設在排灰管 84上，軸支座813下端固定在支板82上。在排灰管84中部設有從動齒輪87，從動齒輪87與驅動齒輪88嚙合，驅動齒輪88 與排灰電機89的輸出軸連接，排灰電機89設置在支板82上。排灰電機89為正反轉電機， 在排灰電機89外側設有護板814，護板814固定在立柱81上。在刷頭85外側設有壓套810，壓套810上設有導向槽，在軸支套83上設有與導向 槽相適配的銷孔，導銷通過導向槽固定在銷孔內；壓套810可沿軸支套83軸向滑動，即壓套 810可上、下移動，但不得轉動。在軸支套83的外壁上還設有環形凸臺，在環形凸臺和壓套 810之間設有壓簧811。進行排灰操作時，將坩堝與壓套810對接後啟動排灰電機89，電機輸出軸上的驅 動齒輪88帶動從動齒輪87轉動，排灰管84隨之轉動，排灰管84頂端的刷頭85撥掃坩堝 6內的灰樣，真空發生器86運轉，灰樣通過排灰管84從坩堝6內排除。如圖5所示，本實用新型的稱重裝置包括稱重杆91、調節套92、天平框架93和分 析天平94。天平框架93固定在測量單元的底板上，在天平框架93內部設有分析天平94 ； 在分析天平94上設置調節套92，調節套92上方設有稱重杆91 ；在稱重杆91外部套設防風 管95，防風管95上端與稱重杆91齊平，防風管95的下端固定在測量單元2的底板上，防風 管95內壁和稱重杆91外壁之間留有一定間隙；在分析天平94下方設有配重塊96，配重塊 96下方設有減震器97，減震器97底部與測量單元2的底板固定。由於防風管95是固定在測量單元2的底板上，所以受測量單元2內氣流影響時不 易產生晃動，阻擋了氣流的流動。在稱重時，防風管95和稱重杆91之間無任何接觸，保證 了稱重杆91的穩定性，在分析天平94與測量單元2底板之間設有減震器97，避免測量單元2內部振動對分析天平94造成影響。如圖6，7所示，本實用新型的升降裝置10包括升降板101，在升降板101與工位相 適配的位置上設有收灰頂杆102、灼燒頂杆103和排灰頂杆104 ；升降板101固定在移動塊 105上，移動塊105上設有螺紋孔，絲槓106設置在螺紋孔內；絲槓106底端與升降電機107 的輸出軸連接，升降電機107固定在支座108下端；絲槓106另一端固定在支座108上端， 支座108上沿垂直方向依次設有一號光電開關109、二號光電開關110、三號光電開關111 和四號光電開關112，四個光電開關來控制升降板101上升和下降所達到的高度位置。在移動塊105上位於絲槓106兩側對稱設有兩個通孔，通孔內各設有一個直線軸 承，導向軸113穿過直線軸承，導向軸113的兩端固定在支座108上，導向軸113能夠使移 動塊105和升降板101在上升和下降過程中更加平穩。升降裝置10的工作過程如下首先接通電源，由溫控器12將灼燒裝置7中的電爐控制在規定的溫度範圍內；然 後在控制單元3控制下，完成收灰、灼燒、稱重、排灰、反吹和原位等一系列工序循環工作。 各工位的轉位是轉位裝置5實現的，工位轉到位後，還必須通過升降裝置10將收灰頂杆 102、排灰頂杆104和灼燒頂杆203上升或下降到設定位置。在升降裝置10上布置一號光 電開關109、二號光電開關110、三號光電開關111和四號光電開關112分別檢測和控制升 降板101處於某工位的位置。最上面的一號光電開關109是反吹工序的位置，下面的二號 光電開關110是收灰、排灰和灼燒工序的位置(三工序同時進行)，再下面的三號光電開關 111是原始工位的位置，最下面的四號光電開關112稱重工序的位置。只有各個頂杆到達設 定的位置後，收灰裝置3、灼燒裝置7、和排灰裝置8方可進行該工序的工作。稱重工序的實 行是通過升降裝置10帶動轉位裝置5上的坩堝6下降，使之落在稱重杆91上來實現的，此 時分析天平94稱出裝載坩堝6的重量，並將稱重值送給控制單元3。稱重結束後，升降裝置 10帶動轉位裝置5上的坩堝6上升，回到原始位置。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種飛灰殘碳量測量裝置，包括取樣單元⑴、測量單元⑵和控制單元(3)，取樣單 元⑴通過收灰管⑷與測量單元⑵內的收灰裝置⑶連接；在測量單元⑵內部，轉位 裝置( 上沿圓周方向均布四個坩堝(6)，收灰裝置(3)、灼燒裝置(7)和排灰裝置(8)分別 位於坩堝(6)的上方，稱重裝置(9)位於坩堝(6)的下方，升降裝置(10)上設有頂杆，收灰 裝置(3)、排灰裝置(8)、轉位裝置(5)、升降裝置(10)和稱重裝置(9)均與電氣裝置(11) 連接，灼燒裝置(7)與溫控器(1 連接；測量單元( 通過電氣裝置(11)與控制單元(3) 連接；其特徵在於，所述收灰裝置C3)包括收灰管(31)，收灰管(31)設在固定座(3 上；在固定座(32) 上設有電磁振動器(33)，電磁振動器(3 的振動頭與收灰管(31)的外壁相接觸；所述的轉位裝置( 包括坩堝(6)，所述坩堝(6)設置在轉盤(51)上的工藝孔內，轉盤 (51)通過蓋帽(5 安裝在拉杆(5 的頂端；拉杆(5 底端設有圓盤，拉杆(5 外設有軸 承支座(M)、轉動軸套(55)，在轉動軸套(5 和蓋帽(5 之間的拉杆(5 外壁上設有復 位彈簧(56)，轉動軸套(5 上設有槽輪(57)；槽輪(57)通過一號導銷(58)與轉盤(51) 連接，在槽輪(57)圓周上設有均布的卡槽；在槽輪(57) —側設有撥盤(59)，撥盤(59)上 設有與卡槽相適配的二號導銷(510)，撥盤(59)與轉位電機的輸出軸連接，轉位電機旁設 有光電開關；所述排灰裝置(8)包括立柱(81)，所述立柱(81)上設有支板(82)，支板(8 上設有 軸支套(83)，軸支套(8 內腔設有排灰管(84)，排灰管(84)的一端連接有刷頭(85)，排灰 管(84)的另一端與真空發生器(86)連接，排灰管(84)中部設有從動齒輪(87)，從動齒輪 (87)與驅動齒輪(88)嚙合，驅動齒輪(88)與排灰電機(89)的輸出軸連接，排灰電機(89) 設置在支板(8 上；所述刷頭(邪)外側設有壓套(810)，壓套(810)與軸支套(8 連接；所述稱重裝置(9)包括稱重杆(91)、調節套(92)、天平框架(9 和分析天平(94)，天 平框架(9 內設有分析天平(94)，分析天平(94)上設有調節套(92)，調節套(9 上設有 稱重杆(91)，在稱重杆(91)的外部套有防風管(95)，且防風管(％)與稱重杆(91)之間留 有間隙；所述的升降裝置(10)包括設置在升降板(101)上的收灰頂杆(102)、灼燒頂杆(103) 和排灰頂杆(104)；升降板(101)設置在移動塊(10 上，移動塊(10 與絲槓(106)螺紋 連接；絲槓(106) —端與升降電機(107)的輸出軸連接，另一端固定在支座(108)上；支座 (108)上設有均與升降電機(107)電連接的一號光電開關(109)、二號光電開關(110)、三號 光電開關(111)和四號光電開關(112)。
2.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，所述壓套(810)上 設有導向槽，在軸支套(83)上設有與導向槽相適配的銷孔，導銷安裝在銷孔上，使得壓套 (810)可上、下移動；在軸支套(8 的外壁上還設有環形凸臺，在環形凸臺和壓套(810)之 間設有壓簧(811)。
3.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，所述排灰管(84)和 真空發生器(86)之間通過接頭座(812)連接，所述接頭座(812)固定在軸支座(813)上， 軸支座(813)固定在支板(82)上。
4.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，所述排灰電機(89) 為正反轉電機。
5.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，在所述排灰電機 (89)外側設有增加排灰組件剛性的護板(814)，護板(814)固定在立柱(81)上。
6.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，在所述移動塊(105) 上設有安裝直線軸承的通孔，導向軸(113)穿入直線軸承，導向軸(113)兩端固定在支座 (108)上。
7.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，防風管(％)的上端 與稱重杆(91)齊平，防風管(％)的下端固定在測量單元的底板上。
8.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，在分析天平(94)下 方設有配重塊(96)，配重塊(96)下方設有減震器(97)。
9.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，所述電磁振動器 (33)和固定座(32)之間設有墊板(34)。
10.根據權利要求1所述的一種飛灰殘碳量測量裝置，其特徵在於，所述墊板(34)為防 振墊板。
專利摘要本實用新型公開了一種飛灰殘碳量測量裝置，包括取樣單元、測量單元和控制單元，取樣單元通過收灰管與測量單元內的收灰裝置連接；在測量單元內部，轉位裝置上沿圓周方向均布四個坩堝，收灰裝置、灼燒裝置和排灰裝置分別位於坩堝的上方，稱重裝置位於坩堝的下方，升降裝置上設有頂杆，收灰裝置、排灰裝置、轉位裝置、升降裝置和稱重裝置均與電氣裝置連接，灼燒裝置與溫控器連接；測量單元通過電氣裝置與控制單元連接。本實用新型收灰、排灰效果好，精度高、無噪音，無卡死。
文檔編號F16H27/04GK201828482SQ20102053429
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者李亞軍, 楊瑾, 王恆山, 章小祥, 高慶豐 申請人:南京中宇自動化有限公司