应用于便携式煤粉取样装置的等速控制箱及其使用方法与流程

本发明属于煤粉取样领域，具体地说是一种应用于便携式煤粉取样装置的等速控制箱及其使用方法。

背景技术：

300mw以上的火力发电机组基本都采用直吹式制粉系统，煤粉细度是锅炉燃烧调整的重要参数，直接影响锅炉的安全经济运行。目前制粉调整试验大多采用便携式煤粉取样装置对煤粉进行取样，人为控制等速取样的压力和时间，可靠性不强；其原因主要是对每个取样点的压力和时间没法做到准确的控制，取样缺少一致性。

目前市场上已有的便携式煤粉自动等速取样装置较少，且结构复杂，取样枪和控制系统接线较多，取样时机动性差，不适用于制粉系统试验。因此有必要设计一套既便捷又能满足现场煤粉取样要求的自动等速取样装置。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种等速控制箱，可应用于市场上绝大多数便携式煤粉取样装置来实现自动等速取样。

为此，本发明采用如下的技术方案：应用于便携式煤粉取样装置的等速控制箱，包括箱体、置于箱体内的取样单元和控制单元，所述的取样单元包括一输气总管和四路输气支管，所述的输气总管一侧以并联的形式分成四路输气支管，所述的输气总管另一侧开有压缩空气输入接口；

第一输气支管上依次设有煤粉取样调节压力变送器、煤粉取样调节阀、文丘里管和第一吹扫阀，第一输气支管的尾端开有排大气口；所述文丘里管上方的箱体上设有取样枪接口，该取样枪接口与便携式煤粉取样装置压缩空气输入口连接，文丘里管入口处开有第一连接口，文丘里管上部出口处开有第二连接口；

第二输气支管上依次设有煤粉密封压力变送器和煤粉密封压力调节阀，第二输气支管的尾端形成密封空气输出口；

第三输气支管和第四输气支管上分别设有第二吹扫阀和第三吹扫阀，第三输气支管与第四输气支管之间通过煤粉管静压、取样枪静压差压变送器连接；第三输气支管和第四输气支管的尾端分别形成第一压力测点连接口和第二压力测点连接口；

所述的变送器、吹扫阀和调节阀分别与所述的控制单元连接；所述的控制单元，用于接收并显示输入信号，根据输入值与目标值的偏差对调节阀进行控制，实现自动等速取样。

本发明的等速控制箱对外只需通过压缩空气管与压缩空气气源、便携式煤粉取样装置进行连接，机动性强。

作为上述技术方案的补充，所述的控制单元连接一蓄电池，该蓄电池用于等速控制箱移动测量时的供电。

作为上述技术方案的补充，所述的箱体上设有给蓄电池充电及控制单元供电的电源接口。

作为上述技术方案的补充，所述的控制单元包括显示模块、偏差控制模块和指令输出模块，压力、差压变送器将实时测量的数值同步传送到显示模块，实现数值实时显示；压力、差压变送器同时也将数值传送至偏差控制模块，与设定的目标值进行比对，通过调节相应调节阀开度来减小偏差，直至偏差达到允许值；

指令输出模块的指令包括自动密封压力调整、自动吹扫和自动等速取样，指令输出模块的指令输出到各个吹扫阀和调节阀，使各个阀门开关状态满足对应指令的要求；

各个吹扫阀和调节阀的阀门开度信号都将传至显示模块，实现实时显示；调节阀同时受指令输出模块和偏差控制模块的控制，保证煤粉的自动等速取样。

本发明的另一目的是提供上述等速控制箱的使用方法，其包括：

工作时，压缩空气输入接口与压缩空气气源相连，压缩空气输出口与煤粉取样密封装置连接，取样枪接口、第一压力测点连接口和第二压力测点连接口分别与便携式煤粉取样装置连接，排大气口通大气，各调节阀处于关闭状态；

自动密封压力调整：煤粉密封压力调节阀用于调节煤粉取样压力，保证煤粉不外喷，煤粉密封压力变送器记录煤粉取样压力，在更换测点时根据前面记录的压力使煤粉密封压力调节阀直接保持相应的开度，减少调节时间；

自动吹扫：全开煤粉取样调节阀及第二吹扫阀和第三吹扫阀，关闭第一吹扫阀，设定吹扫时间，吹扫结束后关闭煤粉取样调节阀、第二吹扫阀和第三吹扫阀；

自动等速取样：打开煤粉取样调节阀及第一吹扫阀，压缩空气经文丘里管形成负压，进行煤粉抽取工作，煤粉管静压、取样枪静压差压变送器显示煤粉管和取样管的静压差，煤粉取样调节阀根据静压差值进行开度调节，保证差压在合理的范围内，保证等速取样。

作为上述使用方法的补充，所述第一、第二连接口分别与煤粉取样调节阀的出口和取样枪接口连接时，即文丘里管接入第一输气支管，适用于分体式的便携式煤粉取样装置。

作为上述使用方法的补充，所述煤粉取样调节阀直接与取样枪接口连接时，即文丘里管不接入第一输气支管，适用于文丘里管与煤粉取样装置一体化的便携式煤粉取样装置。

本发明具有的有益效果如下：

本发明的等速控制箱为便携式设备，对外只需通过压缩空气管与压缩空气气源、便携式煤粉取样装置进行连接，机动性强；本发明的等速控制箱可通过对目标值和测量值的偏差控制，在煤粉取样时实现自动等速取样，并可在每次取样完前后进行自动吹扫，适用于制粉系统试验。

本发明可按照电力标准《电站磨煤机及制粉系统性能试验》dl/t467-2004中的相关规定进行煤粉取样，所取的煤粉能真实反映出各个煤粉管的煤粉细度。

附图说明

图1是本发明等速控制箱的结构示意图；

图2是本发明的控制原理框图。

图中，1-压缩空气输入接口，2-取样枪接口，3-排大气口，4-密封空气出口，5-第一压力测点连接口，6-第二压力测点连接口，7-电源接口，8-煤粉取样调节压力变送器，9-煤粉密封压力变送器，10-煤粉管静压、取样枪静压差压变送器，11-煤粉取样调节阀，12-第一吹扫阀，13-煤粉密封压力调节阀，14-第二吹扫阀，15-第三吹扫阀，16-控制单元，17-蓄电池，18-第一连接口，19-第二连接口，20-文丘里管，21-输气总管，22-第一输气支管，23-第二输气支管，24-第三输气支管，25-第四输气支管，26-箱体。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图来对本发明进行进一步说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和变更，都落入本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种应用于便携式煤粉取样装置的等速控制箱，结构如图1所示，包括箱体26、置于箱体内的取样单元和控制单元16，所述的取样单元包括输气总管21和四路输气支管22、23、24、25，所述的输气总管21一侧以并联的形式分成四路输气支管22、23、24、25，所述的输气总管21另一侧开有压缩空气输入接口1。

第一输气支管22上依次设有煤粉取样调节压力变送器8、煤粉取样调节阀11、文丘里管20和第一吹扫阀12，第一输气支管22的尾端开有排大气口3；所述文丘里管20上方的箱体上设有取样枪接口2，该取样枪接口2与便携式煤粉取样装置压缩空气输入口连接，文丘里管20入口处开有第一连接口18，文丘里管20上部出口处开有第二连接口19。

便携式煤粉取样装置主要利用压缩空气射流，通过文丘里管形成负压进行煤粉抽吸工作。目前市场上有两种便携式煤粉取样装置，一种文丘里管与煤粉取样装置一体化；另一种是分体式，文丘里管通过压缩空气管与取样装置连接。本发明的等速控制箱同时考虑上述两种情况，第一、第二连接口18、19分别与煤粉取样调节阀11的出口和取样枪接口2连接时，即文丘里管20接入第一输气支管22，适用于分体式的便携式煤粉取样装置；煤粉取样调节阀直接与取样枪接口连接时，即文丘里管20不接入第一输气支管22，适用于煤粉取样装置一体化的便携式煤粉取样装置。

第二输气支管23上依次设有煤粉密封压力变送器9和煤粉密封压力调节阀13，第二输气支管23的尾端形成密封空气输出口4。

第三输气支管24和第四输气支管25上分别设有第二吹扫阀14和第三吹扫阀15，第三输气支管24与第四输气支管25之间通过煤粉管静压、取样枪静压差压变送器10连接；第三输气支管24和第四输气支管25的尾端分别形成第一压力测点连接口5和第二压力测点连接口6。

所述的变送器、吹扫阀和调节阀分别与所述的控制单元连接，所述的控制单元还连接蓄电池17，箱体26上设有给蓄电池17充电及控制单元供电的电源接口7。

所述的控制单元，用于接收并显示变送器输入信号，根据输入值与目标值的偏差对调节阀进行控制，实现自动等速取样。

如图2所示，压力、差压变送器将实时测量的数值同步传送到控制单元显示模块，实现数值实时显示；压力、差压变送器同时也将数值传送至偏差控制模块，与设定的目标值进行比对，通过调节相应调节阀开度来减小偏差，直至偏差达到允许值。

指令输出模块的指令包括密封压力调整、自动吹扫和自动等速取样等。指令输出模块的指令输出到各个吹扫阀和调节阀，使各个阀门开关状态满足对应指令的要求。

各个吹扫阀和调节阀的阀门开度信号都将传至显示模块，实现实时显示。调节阀同时受指令输出模块和偏差控制模块的控制，保证煤粉的自动等速取样。

实施例2

本实施例提供一种实施例1所述等速控制箱的使用方法。

以文丘里管20通过第一、第二连接口18、19接入第一输气支管22时为例。工作时，压缩空气输入接口1与压缩空气气源相连，密封空气输出口4与煤粉取样密封装置连接，取样枪接口2、第一压力测点连接口5和第二压力测点6连接口分别与便携式煤粉取样装置连接，排大气口3通大气，各调节阀、吹扫阀处于关闭状态。

自动密封压力调整：煤粉密封压力调节阀13用于调节煤粉取样压力，保证煤粉不外喷，煤粉密封压力变送器9记录煤粉取样压力，在更换测点时根据前面记录的压力使煤粉密封压力调节阀13直接保持相应的开度，减少调节时间。

自动吹扫：全开煤粉取样调节阀11、第二吹扫阀14和第三吹扫阀15，关闭第一吹扫阀12，设定吹扫时间，吹扫结束后关闭煤粉取样调节阀11、第二吹扫阀14和第三吹扫阀15。

自动等速取样：打开煤粉取样调节阀11及第一吹扫阀12，压缩空气经文丘里管形成负压，进行煤粉抽取工作，煤粉管静压、取样枪静压差压变送器10显示煤粉管道和取样管的静压差，煤粉取样调节阀11根据静压差值进行开度调节，保证差压在合理的范围内，保证等速取样。