專利名稱:制粉系統可燃氣體的防爆監測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種制粉系統可燃氣體防爆監測裝置，包括取樣探頭、風粉混合物管壁、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、放空調節閥、放空管。制粉系統可燃氣體需要連續監測，由于制粉管道內風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，影響了制粉系統可燃氣體的連續可靠監測。取樣探頭采用文丘里結構，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，使得進入環形取樣空腔的氣體相對潔凈，避免取樣裝置堵塞。即使出現取樣管路阻力增加現象，也可以通過高壓吹掃氣源進行吹掃，保證可燃氣體的連續可靠監測。本實用新型也可用于其它含塵氣體的取樣監測。
【專利說明】制粉系統可燃氣體的防爆監測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的氣體成份監測裝置，特別是涉及一種制粉系統可燃氣體防爆監測裝置。
【背景技術】
[0002]制粉系統是火力發電廠燃煤鍋爐的主要運行系統之一，其運行的安全可靠性和經濟性直接影響到鍋爐機組的安全可靠性和經濟性。制粉系統發生爆炸，既造成設備嚴重損壞，又嚴重威脅人身及生產的安全，還對生產環境造成嚴重污染。制粉系統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。而煤的自燃必然產生可燃性的氣體。對制粉系統可燃性氣體的連續可靠監測可以預測制粉系統爆炸可能性，避免爆炸事故的發生。
[0003]由于制粉系統內氣體具有高煤粉濃度和高濕度的特點，常規的取樣探頭僅僅依靠內置過濾網結合高壓氣體反吹，容易造成氣體取樣裝置的堵塞，影響了可燃氣體連續可靠監測。
實用新型內容
[0004]為了解決上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種制粉系統可燃氣體的防爆監測裝置，對可燃氣體取樣裝置進行防堵處理，解決了可燃氣體監測的可靠性問題。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種制粉系統可燃氣體的防爆監測裝置，其特點在于:包括取樣探頭、風粉混合物管壁、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、放空調節閥和放空管，上述各部件的連接關系如下:
[0007]所述伴熱管的一端經風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有旁路與所述的放空調節閥，該放空調節閥的出口與放空管連通；
[0008]所述的取樣探頭為圓柱體，內部從上至下依次設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有環形取樣空腔，該取樣空腔的外壁上設有小孔，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]制粉系統可燃氣體需要連續監測，由于制粉管道內風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，影響了制粉系統可燃氣體的連續可靠監測。取樣探頭內部文丘里結構，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，使得進入環形取樣空腔的氣體相對潔凈，避免取樣裝置堵塞。即使出現取樣管路阻力增加現象，也可以通過高壓吹掃氣源進行吹掃，保證可燃氣體的連續可靠監測。本實用新型也可用于其它含塵氣體的取樣監測。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的制粉系統可燃氣體防爆監測裝置示意圖。
[0013]圖2是本實用新型中取樣探頭的結構示意圖。
[0014]圖中:1、出口室，2、喉口，3、取樣探頭，4、入口室，5、風粉混合物管壁，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、放空調節閥，17、放空管，18、環形取樣空腔，19、小孔。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，但不應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、放空調節閥16、放空管17 ;取樣探頭3外形為圓柱體，內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的小端附近布置環形取樣空腔18，環形取樣空腔18通過小孔19與伴熱管6的一端相連通，風粉混合物管壁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的側面與第一冷凝水閥10連通，第一過濾冷凝器7的側面還通過抽氣閥11、抽氣泵12與第二過濾冷凝器13的側面連通，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節閥16，放空調節閥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]在可燃氣體檢測狀態下，吹掃閥8關閉，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，可燃氣體通過取樣探頭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得到可燃氣體成分送入鍋爐DCS系統，在可燃氣體濃度很高或發生突變時發出制粉系統爆炸預警。制粉系統對原煤有烘干、破碎、氣力輸送三大作用，磨煤機后的風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，風粉混合物內的煤粉顆粒脫離出口室I的壁面，使得環形取樣空腔18取到的氣體相對潔凈，保持取樣管路通暢。伴熱管6外部設有電加熱裝置，保持伴熱管6內氣體溫度在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，因此，設置放空調節閥16對進入氣體分析單元15的氣體流量進行控制，經放空調節閥16后的氣體和經氣體分析單元15分析后的氣體分別通過放空管17排入大氣。
[0020]在吹掃狀態下，抽氣閥11關閉，吹掃閥8開啟，第一冷凝水閥10關閉，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吹回風粉混合物管道內。
[0021]由于取樣探頭3具有文丘里結構，具有風粉分離作用，減少了裝置吹掃的次數，保證了可燃氣體的連續可靠監測。
[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利要求的保護范圍內，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。
【權利要求】
1.一種制粉系統可燃氣體的防爆監測裝置，其特征在于:包括取樣探頭(3)、風粉混合物管壁(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)、放空調節閥(16)和放空管(17)，上述各部件的連接關系如下: 所述伴熱管(6)的一端經風粉混合物管壁(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)的連通管路上還設有旁路與所述的放空調節閥(16)，該放空調節閥(16)的出口與放空管(17)連通; 所述的取樣探頭(3)為圓柱體，內部從上至下依次設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)頂端的外部設有環形取樣空腔(18)，該取樣空腔(18)的外壁上設有小孔(19)，該小孔(19)與伴熱管(6)的一端相連通。2.根據權利要求1所述的制粉系統可燃氣體的防爆監測裝置，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