專(zhuān)利名稱(chēng)：用于皮帶煤樣采制快速監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤樣的采制監(jiān)測(cè)裝置，特別是一種用于皮帶煤樣的采制及快速監(jiān)測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電廠、化工廠、焦化廠、鋼鐵廠、水泥廠等大量使用原煤的單位，在生產(chǎn)過(guò)程中，其大批量的生產(chǎn)用煤，無(wú)一例外的都要用輸送帶進(jìn)行輸送，因而都有大量的煤樣采制化工作，特別是我國(guó)以火電為主、以燃煤為基礎(chǔ)的基本格局，在短期內(nèi)不會(huì)改變。電力燃料費(fèi)用約占電廠發(fā)電成本的70％左右，燃料質(zhì)量直接關(guān)系到火力發(fā)電廠的成本及鍋爐機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
近20年來(lái)，我國(guó)大力研制開(kāi)發(fā)各類(lèi)采煤樣機(jī)，其在火電廠的安裝數(shù)量超過(guò)1000臺(tái)，在全部采煤樣機(jī)中，約90％為皮帶采煤樣機(jī)，幾乎每座大中型電廠中都有幾臺(tái)采煤樣機(jī)，但這類(lèi)設(shè)備是單一的皮帶采制樣，只能提供化驗(yàn)室用樣，而對(duì)所采煤樣的煤質(zhì)特性卻無(wú)法快速了解，需要通過(guò)傳統(tǒng)化驗(yàn)分析才能得出，其分析化驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，一般從取樣、二次制樣，再到分析出結(jié)果需要數(shù)小時(shí)，甚至幾天時(shí)間才能化驗(yàn)出來(lái)。這種狀況不能滿(mǎn)足生產(chǎn)配煤及調(diào)整鍋爐燃燒的需要。
隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，燃料試驗(yàn)儀器更新?lián)Q代的速度明顯加快，這一時(shí)期出現(xiàn)的主要新型儀器有以鉑電阻溫度計(jì)代替貝克曼溫度計(jì)測(cè)溫的各類(lèi)自動(dòng)熱量計(jì)，不僅引進(jìn)而且國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)的紅外測(cè)磁儀、工業(yè)分析熱量分析儀、放射性測(cè)灰儀等。常規(guī)儀器有分析天平、溫控儀、灰熔融性測(cè)定儀等。由于采用了一些先進(jìn)技術(shù)，自動(dòng)化程度大大提高，但皮帶煤采制過(guò)程中存在的不能準(zhǔn)確與快速測(cè)定相兼顧的問(wèn)題仍沒(méi)有得到很好地解決。
適用于燃料檢驗(yàn)方面的儀器，按具體應(yīng)用的目的不同，可歸納為下述三種類(lèi)型1)需提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)儀器，其檢驗(yàn)結(jié)果主要用于鍋爐設(shè)計(jì)(煤質(zhì)的提供、入廠煤質(zhì)的驗(yàn)收、標(biāo)準(zhǔn)煤耗的計(jì)算等)，這類(lèi)儀器必須達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求。
2)要求準(zhǔn)確度可稍低，但測(cè)試速度要快的檢驗(yàn)儀器其檢驗(yàn)結(jié)果主要用于大體判斷人廠及人爐燃料質(zhì)量及為鍋爐運(yùn)行監(jiān)督及時(shí)提供數(shù)據(jù)。但檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與檢驗(yàn)速度二者難以兼顧，檢驗(yàn)速度的提高往往以降低甚至犧牲檢驗(yàn)準(zhǔn)確度為代價(jià)。
3)開(kāi)發(fā)具有準(zhǔn)確與快速雙重試驗(yàn)功能的儀器設(shè)備，兼顧實(shí)現(xiàn)燃料特性的快速測(cè)定和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了完善現(xiàn)有采樣機(jī)只能提供單一化驗(yàn)室用樣的功能缺陷，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于煤樣的采制快速監(jiān)測(cè)裝置，該裝置能滿(mǎn)足燃料特性的快速測(cè)定和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法的要求，利用皮帶煤自動(dòng)采制樣機(jī)和快速煤質(zhì)測(cè)量技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，在保證化驗(yàn)室常規(guī)分析用樣的同時(shí)，快速測(cè)出所采煤樣的灰分、水分、熱值三項(xiàng)指標(biāo)。其測(cè)試不受煤的堆密度、粒度、水分等因素的影響。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)解決方案是，該裝置主要包括有固定安裝在輸煤皮帶上的采樣單元支架，單元支架上設(shè)置有采樣頭，采樣頭由安裝在支架上的傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采樣頭下方設(shè)有取樣斗，取樣斗通過(guò)連接的導(dǎo)料管與制樣機(jī)連通，煤經(jīng)過(guò)制樣機(jī)粉碎后流經(jīng)縮分器分為兩路一路與送化驗(yàn)室分析樣煤的集樣器連接；另一路流經(jīng)自動(dòng)排料管，自動(dòng)排料管的外部設(shè)有灰分熱值測(cè)試探頭、源室和水分測(cè)試探頭構(gòu)成的快速監(jiān)測(cè)儀，由快速監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)出煤樣的灰分、水分、熱值三項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，棄樣由余煤回送器上的余煤回送器出料口送回輸煤皮帶，整個(gè)裝置由電氣控制柜自動(dòng)控制。
本實(shí)用新型的有益效果是，能在實(shí)現(xiàn)輸煤皮帶上煤的自動(dòng)采制樣的同時(shí)，完成所采煤樣的快速監(jiān)測(cè)。測(cè)試結(jié)果可供管理層和運(yùn)行人員及時(shí)了解生產(chǎn)用煤情況，為運(yùn)行人員提供實(shí)時(shí)煤質(zhì)數(shù)據(jù)，便于及時(shí)了解皮帶煤質(zhì)變化，科學(xué)指導(dǎo)生產(chǎn)配煤及工藝控制。該裝置結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)便。應(yīng)用時(shí)，可選擇安裝本實(shí)用新型裝置，也可充分利用現(xiàn)有的皮帶煤采制樣裝置進(jìn)行改造，性?xún)r(jià)比高。在滿(mǎn)足傳統(tǒng)化驗(yàn)用樣的同時(shí)，為配煤及調(diào)整鍋爐燃燒提供依據(jù)，同時(shí)也為企業(yè)的現(xiàn)代化管理提供了可靠的手段。


圖1是本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的I局部放大圖；圖3是本實(shí)用新型的工作流程圖。
圖中的符號(hào)分別表示1.輸煤皮帶，2.余煤回送器出料口，3.取樣斗，4.采樣頭，5.防護(hù)罩，6.傳動(dòng)電機(jī)，7.采樣單元支架，8.導(dǎo)料管，9.制樣機(jī)，10.縮分器，11.集樣器，12.源室，13.余煤回送器進(jìn)料口，14.自動(dòng)排料管，15.灰分熱值測(cè)試探頭，16.水分測(cè)試探頭，17.余煤回送器，18.電氣控制柜。
以下結(jié)合附圖和工作原理對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、2，本實(shí)用新型用于輸煤皮帶煤樣的采制及快速監(jiān)測(cè)裝置，主要包括一套固定安裝在輸煤皮帶1上的采樣單元支架7，在該支架上有采樣頭4，采樣頭4由安裝在支架上的傳動(dòng)電機(jī)6帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在采樣頭4上方設(shè)有防護(hù)罩5，采樣頭4的下方有取樣斗3，取樣斗3通過(guò)導(dǎo)料管8與制樣機(jī)9連通，在制樣機(jī)9的下方設(shè)有縮分器10，由制樣機(jī)9破碎的煤樣經(jīng)縮分器10縮分后分兩路，一路與集樣器11連接，集樣器11收集的煤樣用于送化驗(yàn)室分析；另一路經(jīng)自動(dòng)排料管14與余煤回送器進(jìn)料口13連通，在自動(dòng)排料管14的外面設(shè)有由水分測(cè)試探頭16、灰分熱值測(cè)試探頭15和源室12組成的煤質(zhì)快速監(jiān)測(cè)儀，可隨時(shí)檢測(cè)出煤樣的灰分、水分、熱值三項(xiàng)指標(biāo)，測(cè)試過(guò)的煤樣由自動(dòng)排料管14自動(dòng)排入余煤回送器進(jìn)料口13，由余煤回送器17輸送到余煤回送器出料口2排至輸煤皮帶1上。
當(dāng)輸煤皮帶1帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，裝置根據(jù)電氣控制柜指令采樣頭4自動(dòng)進(jìn)行采制樣，經(jīng)過(guò)縮分器10縮分后，按一定的縮分比經(jīng)集樣器11收集化驗(yàn)室用樣，和煤質(zhì)快速監(jiān)測(cè)儀的快速監(jiān)測(cè)用樣，而不是將余煤直接棄掉。
參見(jiàn)圖3，整個(gè)采樣、制樣、縮分、煤質(zhì)監(jiān)測(cè)及余煤回送等工藝過(guò)程，均由電氣控制柜18自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的工作原理是，裝置在設(shè)定間隔的時(shí)間里，采樣頭4自動(dòng)旋轉(zhuǎn)360°，迅速?gòu)倪\(yùn)行的輸煤皮帶上截取整個(gè)橫斷面的煤樣，其量大小依據(jù)輸煤皮帶上煤流橫斷面的煤量而定(一般為3-10Kg)，煤樣經(jīng)取樣斗3和導(dǎo)料管8均勻進(jìn)入制樣機(jī)9制成粒度小于6mm的子樣送至縮分器10，縮取合格的化驗(yàn)室分析用試樣至集樣器11，棄樣為平行樣，從縮分器10出料口出來(lái)后進(jìn)入自動(dòng)排料管14，由設(shè)在此處的水分測(cè)試探頭16、灰分熱值測(cè)試探頭15和源室12在排料前進(jìn)行煤質(zhì)快速監(jiān)測(cè)。
測(cè)試完畢后，棄煤經(jīng)余煤回送器17返回輸煤皮帶1上，在整個(gè)制樣過(guò)程中物料在密封系統(tǒng)中進(jìn)行，全部工作過(guò)程按程序自動(dòng)控制，無(wú)人值守。
煤質(zhì)監(jiān)測(cè)儀部分采用在縮分后監(jiān)測(cè)化驗(yàn)用平行樣的方法，其測(cè)試與化驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果具有可比性。其測(cè)試原理為從探頭出來(lái)的電信號(hào)送至電氣控制柜18完成數(shù)據(jù)處理，快速得到煤樣的灰分、熱值和水分?jǐn)?shù)據(jù)，此過(guò)程為測(cè)試時(shí)間為1-3分鐘。
裝置自動(dòng)完成快速監(jiān)測(cè)，無(wú)需人工介入，測(cè)得的灰分、熱值和水分結(jié)果，可就地顯示、打印，并可送入DCS或MIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，以便配煤或主管人員了解輸煤皮帶上煤質(zhì)變化情況。裝置的電氣控制柜18將采制樣與煤質(zhì)分析系統(tǒng)控制合并，不影響現(xiàn)場(chǎng)布置。
本實(shí)用新型的輸煤皮帶煤采樣及快速監(jiān)測(cè)的裝置，表現(xiàn)出下列的技術(shù)特點(diǎn)1.通過(guò)混燒優(yōu)質(zhì)煤和劣質(zhì)煤，降低購(gòu)煤成本。
2.測(cè)算根據(jù)實(shí)時(shí)煤質(zhì)特性，優(yōu)化燃燒調(diào)整，降低煤耗。
由于目前缺少煤質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，運(yùn)行人員不能及時(shí)的獲取煤質(zhì)信息，一般依賴(lài)于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)調(diào)整鍋爐燃燒，造成大多數(shù)燃料在較盲目狀態(tài)下被送入鍋爐，除了不利于鍋爐安全運(yùn)行外，鍋爐的燃燒效率也比較低。采用該裝置后，可優(yōu)化配風(fēng)，指導(dǎo)燃燒調(diào)整，按機(jī)組煤耗降低2g/Kwh，則兩臺(tái)300MW機(jī)組每年的經(jīng)濟(jì)效益預(yù)計(jì)在200萬(wàn)元以上。
3.通過(guò)監(jiān)測(cè)煤質(zhì)特性，提高制粉系統(tǒng)運(yùn)行效率。
制粉系統(tǒng)設(shè)備繁多，運(yùn)行環(huán)境差，設(shè)備可用率低，廠用電量高。此外，國(guó)內(nèi)火電廠制粉系統(tǒng)運(yùn)行效率一般較低，制粉系統(tǒng)電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，因此制粉系統(tǒng)優(yōu)化潛力比較大。
4、其它效益由于缺乏實(shí)時(shí)的煤質(zhì)監(jiān)測(cè)手段，因煤質(zhì)變化而未及時(shí)調(diào)整引起的制粉系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)故障較普遍。使用該裝置后，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約的維修費(fèi)用200萬(wàn)元以上。
由以上分析可知，采用本實(shí)用新型的裝置，每年可以給用戶(hù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的，其投資回報(bào)率高。
權(quán)利要求1.一種用于皮帶煤樣采制快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，該裝置主要包括有固定安裝在輸煤皮帶(1)上的采樣單元支架(7)，單元支架(7)上設(shè)置有采樣頭(4)，采樣頭(4)由安裝在支架上的傳動(dòng)電機(jī)(6)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采樣頭(4)下方設(shè)有取樣斗(3)，取樣斗(3)通過(guò)連接的導(dǎo)料管(8)與制樣機(jī)(9)連通，煤經(jīng)過(guò)制樣機(jī)(9)粉碎后流經(jīng)縮分器(10)分為兩路一路與送化驗(yàn)室分析樣煤的集樣器(11)連接；另一路流經(jīng)自動(dòng)排料管(14)，自動(dòng)排料管(14)的外部設(shè)有灰分熱值測(cè)試探頭(15)、源室(12)和水分測(cè)試探頭(16)構(gòu)成的快速監(jiān)測(cè)儀，由快速監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)出煤樣的灰分、水分、熱值三項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，棄樣由余煤回送器(17)上的余煤回送器出料口(2)送回輸煤皮帶(1)，整個(gè)裝置由電氣控制柜(18)自動(dòng)控制。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的在采樣頭(4)上方設(shè)有防護(hù)罩(5)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的快速煤質(zhì)監(jiān)測(cè)儀布置在制樣機(jī)(9)和縮分器(10)下方的自動(dòng)排料管(14)上。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的余煤回送器(17)的余煤回送器出料口(2)設(shè)置在輸煤皮帶(1)的上方。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于皮帶煤樣采制快速監(jiān)測(cè)裝置，主要包括固定安裝在輸煤皮帶上方的采樣單元支架，在采樣單元支架上有采樣頭，采樣頭由安裝在支架上的傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采樣頭的下方有取樣斗，取樣斗通過(guò)導(dǎo)料管與制樣單元連通，在制樣機(jī)的下方設(shè)有縮分器，經(jīng)過(guò)制樣機(jī)破碎后的煤樣經(jīng)縮分后分為兩路，一路與送化驗(yàn)室作常規(guī)分析的集樣器連接；另一路經(jīng)自動(dòng)排料管與余煤處理器的管路連通，在自動(dòng)排料管外設(shè)有煤質(zhì)快速監(jiān)測(cè)儀，由快速監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)煤的灰分、熱值、水分三項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，監(jiān)測(cè)過(guò)的棄煤樣返回原輸煤皮帶。該裝置能實(shí)現(xiàn)輸煤皮帶上煤的全自動(dòng)采、制樣和快速監(jiān)測(cè)，便于及時(shí)了解皮帶上煤質(zhì)的變化，為配煤及調(diào)整鍋爐燃燒提供科學(xué)依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N1/28GK2826422SQ20052007893
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者劉福民, 栗海峰, 楊海英, 馬武超 申請(qǐng)人:劉福民