1.本实用新型涉及锅炉灰渣处理技术领域，特别涉及一种封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统。
背景技术：
2.燃煤发电厂使用的捞渣机是燃煤发电锅炉机械排渣的主要设备，它位于锅炉底部，煤粉燃烧后的灰渣从锅炉底部排出，经由捞渣机收集、冷却，并从捞渣机顶部排出。捞渣机工作原理是：锅炉渣井下来的高温灰渣落入捞渣机机体内，通过机体内的循环冷却水对高温灰渣进行冷却，同时保持锅炉炉膛与外界隔绝，起到对锅炉密封的作用；冷却后的灰渣通过捞渣机顶部液压马达驱动轮，带动圆环链及圆环链上的刮板运动，将其连续输送到炉膛外面下一级设备，以便进行再处理；当下一级设备出现故障时，可暂时充当渣斗，储存炉渣。
3.为了保证捞渣机设备的正常运行和高温灰渣的顺利冷却，要求捞渣机槽体内的渣水温度不可过高（设备规定：渣水温度不高于65℃），需要不断地向捞渣机的槽体内补充温度较低的冷却水。由于灰渣从锅炉中不断落下，因此捞渣机的槽体会向外不断地溢流出温度较高的溢流水。为了处理温度较高的溢流水，需要在捞渣机之外设置溢流渣水处理系统，负责溢流水的澄清、冷却和输送回流，以避免水资源浪费和污染环境。在锅炉满负荷运行时，通过增加冷却水量来达到降温的目的，可水量大了，溢流水会增加。为了减少溢流水量，捞渣机机壳体内部的密封水中设置有高效换热器，通过闭式循环冷却水交换走捞渣机槽体密封水的热量，保证捞渣机密封水水温不超过行业及国家标准。
4.参见图1，在燃煤电厂锅炉正常运行时，高温灰渣从炉膛内掉落至捞渣机机壳内部，捞渣机正常运行，驱动轮系统带动圆环链上的刮板将落入捞渣机底部的灰渣运送至渣仓，渣仓内的湿灰渣到达一定料位后，由卡车转运至下一地处理。目前国内许多燃煤电厂使用的燃煤质量下降，能量少、灰分大。当锅炉满负荷运行时，燃烧的煤量增大，锅炉渣井落入捞渣机机壳内部的高温灰渣量增大，捞渣机溢流水量增大，捞渣机机壳体内部水温上升，捞渣机对高温灰渣的冷却效率降低，大量液态水蒸发至水蒸气，形成水爆，影响捞渣机系统安全，并加重水资源的浪费。捞渣机和渣仓的溢流水汇流至溢流水池，由溢流水泵输送至高效浓缩机，进行过滤，过滤后的清水进入冷却器冷却，冷却后的清水流入供水池汇集，并再次流入至捞渣机使用。过滤完成剩下的渣液汇流收集处理。这种溢流水处理方法不仅可以减少部分溢流水的浪费，而且通过溢流水的冷却回流，还可以降低捞渣机机壳体内部的水温。目前许多电厂在捞渣机机壳内部还装有高效换热器，用于对捞渣机机壳内部水进行冷却，其冷却方式为循环闭式冷却：冷却水通过管道循环泵送至高效换热器，冷却水通过换热器将捞渣机机壳内部的热量带出至回水管，回水管中的水经过冷却，再次回流利用，如图2所示。
5.但是，现有捞渣机存在如下缺点：由于捞渣机的补水量为定值，因此补水量不能随着捞渣机机壳内部的水位和水温变化进行动态调节，易出现因补水量不足导致捞渣机机壳
内部水温过高和因水位过低导致锅炉炉底水封不到位，以及因补水量过多和水位过高导致溢流水增加，造成水资源成和电能的浪费。另外，捞渣机机壳内的高效换热器的结构相对单薄，恶劣工况下易磨损泄漏，换热器冷却水通过泄漏处进入捞渣机机壳内，造成冷却水资源浪费；同时，泄漏处会流进灰渣，对循环闭式冷却系统的正常工作产生影响。
技术实现要素：
6.为了解决现有捞渣机机壳体内部水位和水温调节能力差的问题，本实用新型提供了一种封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统，该系统包括捞渣机、渣仓、雷达液位计、温度传感器、溢流水泵、高效浓缩机、冷却器、供水池、供水泵、电控阀门、高效换热器、第一电动阀门、第二电动阀门、压力传感器和plc电控柜；所述捞渣机水封于锅炉排渣口底部，所述捞渣机顶部与所述渣仓连通；所述雷达液位计安装于所述锅炉排渣口，并且位于所述捞渣机水封面正上方；所述温度传感器安装于所述捞渣机机壳一侧；所述溢流水泵的入口通过溢流水管分别与所述捞渣机和渣仓的溢流口连接，所述溢流水泵的出口与所述高效浓缩机的入口连接，所述高效浓缩机的出口与所述冷却器的顶部连通，所述冷却器的底部与所述供水池连通，所述供水泵的入口与所述供水池连接，所述供水泵的出口通过管路与所述电控阀门的入口连接，所述电控阀门的出口通过管路与所述捞渣机机壳内部连通；所述高效换热器设置于所述捞渣机机壳内部，所述高效换热器的入口通过所述第一电动阀门与进水管连接，所述高效换热器的出口通过所述第二电动阀门与回水管连接，所述进水管与所述高效换热器的出口均连接有所述压力传感器；所述温度传感器、雷达液位计、压力传感器、电控阀门、第一电动阀门和第二电动阀门分别与所述plc电控柜电连接。
7.所述进水管上设置有第一闸阀和过滤器，所述过滤器的出口连接有所述压力传感器；所述回水管上设置有第二闸阀。
8.优选地，所述溢流水泵包括两台并联的溢流水泵，所述两台并联的溢流水泵的入口通过所述溢流水管分别与所述捞渣机机壳和所述渣仓的溢流口连接，所述两台并联的溢流水泵的出口分别与所述高效浓缩机的入口连接。
9.优选地，所述冷却器包括两台并联的冷却器，所述两台并联的冷却器的顶部与所述高效浓缩机的出口连通，所述两台并联的冷却器的底部分别与所述供水池连通。
10.优选地，所述电控阀门、第一电动阀门和第二电动阀门均为电磁阀。
11.本实用新型提供的封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统，通过控制捞渣机溢流水回流补水来调节捞渣机机壳内部水温，避免了捞渣机机壳内部水温过高；在捞渣机机壳内部水温正常时，避免了捞渣机补水过多而造成的水资源浪费。本实用新型提供的封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统，即使在恶劣的工况下高效换热器损坏，也能通过监测和执行控制，使得整个封闭循环系统依然能够正常工作。
附图说明
12.图1是现有捞渣机的渣水水处理过程示意图；
13.图2是现有捞渣机机壳内高效换热器的换热原理示意图；
14.图3是本实施例封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统的原理示意图；
15.图4是本实施例高效换热器的换热控制原理示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图和实施例，对本实用新型技术方案作进一步描述。
17.参见图3和图4，本实用新型实施例提供的封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统，包括捞渣机1、渣仓2、雷达液位计3、温度传感器4、溢流水泵5、高效浓缩机6、冷却器7、供水池8、供水泵9、电控阀门10、高效换热器11、电动阀门12、电动阀门13、压力传感器14和plc电控柜15。其中，捞渣机1水封于锅炉排渣口底部，捞渣机1顶部与渣仓2连通；雷达液位计3安装于锅炉排渣口，并且位于捞渣机水封面正上方；温度传感器4安装于捞渣机机壳一侧，用于监测捞渣机机壳内部的渣水温度；溢流水泵5的入口通过溢流水管分别与捞渣机1和渣仓2的溢流口连接，溢流水泵5的出口与高效浓缩机6的入口连接，高效浓缩机6的出口与冷却器7的顶部连通，冷却器7的底部与供水池8连通，供水泵9的入口与供水池8连接，供水泵9的出口通过管路与电控阀门10的入口连接，电控阀门10的出口通过管路与捞渣机机壳内部连通；高效换热器11设置于捞渣机机壳内部，高效换热器11的入口通过电动阀门12与进水管连接，高效换热器11的出口通过电动阀门13与回水管连接，进水管上设置有闸阀和过滤器，过滤器的出口与高效换热器11的出口均连接有压力传感器14；温度传感器4、雷达液位计3、压力传感器14、电控阀门10、电动阀门12和电动阀门13分别与plc电控柜15电连接。
18.参见图3，在具体应用中，为了更加客观且准确地监测捞渣机机壳内部的渣水温度，温度传感器的数量通常为多个，例如3个，分别安装于捞渣机机壳一侧的不同位置，将渣水温度的测量平均值作为捞渣机机壳内部的渣水温度；电控阀门10可为电磁阀，用于控制溢流水回流补水的通断；电动阀门12和电动阀门13可以为电磁阀，用于开启或关断高效换热器的进出口。溢流水泵5包括两台并联的溢流水泵，两台并联的溢流水泵的入口通过溢流水管分别与捞渣机机壳和渣仓的溢流口连接，两台并联的溢流水泵的出口分别与高效浓缩机6的入口连接。冷却器7包括两台并联的冷却器，两台并联的冷却器的顶部与高效浓缩机6的出口连通，两台并联的冷却器的底部分别与供水池8连通。相比于现有如图1所示的捞渣机渣水的处理方式，本实用新型实施例增加了一台溢流水泵和一台冷却器，这样可以及时有效地提高溢流水的循环量，加速溢流水的冷却。
19.参见图3和图4，本实用新型实施例提供的封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统，能够及时有效地实现捞渣机机壳内部水位和水温的动态调节，主要表现在：
20.1）当雷达液位计3监测到捞渣机机壳内部水位降至临界锅炉密封水位时，雷达液位计3发送信号至plc电控柜15，plc电控柜15发送打开信号至电控阀门执行器，电控阀门10打开，对捞渣机机壳内部进行循环补水。
21.2）当雷达液位计3监测到捞渣机机壳内部水位升至临界溢流水位时，雷达液位计3发送信号至plc电控柜15，plc电控柜15发送关闭信号至电控阀门执行器，电控阀门10关闭，停止对捞渣机机壳内部进行补水。
22.3）当温度传感器4监测到捞渣机机壳内部水温度上升至警戒温度时，温度传感器4发送信号至plc电控柜15，plc电控柜15发送打开信号至电控阀门执行器，电控阀门10打开，对捞渣机机壳内部进行循环补水，降温。
23.4）当温度传感器4监测到捞渣机机壳内部水温度恢复到正常温度时，温度传感器4发送信号至plc电控柜15，plc电控柜15发送关闭信号至电控阀门执行器，电控阀门10关闭，停止对捞渣机机壳内部进行补水。
24.5）当雷达液位计3监测到捞渣机机壳内部水位降至临界锅炉密封水位时，
25.即使温度传感器4监测到捞渣机机壳内部水温度正常，plc电控柜15优先执行
26.雷达液位计3的信号，plc电控柜15发送打开信号至电控阀门执行器，电控阀门10打开，对捞渣机机壳内部进行循环补水。
27.6）当温度传感器4监测到捞渣机机壳内部水温度上升至警戒温度时，即使雷达液位计3监测到捞渣机机壳内部水位升至临界溢流水位时，plc电控柜15优先执行温度传感器4的信号，plc电控柜15发送打开信号至电控阀门执行器，电控阀门10打开，对捞渣机机壳内部进行循环补水，降温。
28.7）当落入捞渣机机壳内部的高温灰渣量突然增大时，温度传感器4监测到捞渣机壳体内部水温迅速上升，导致捞渣机溢流水量迅速增加，雷达液位计3监测到捞渣机机壳内部水位升至溢流水位，此时plc电控柜15控制开启并联的另一台溢流水泵和冷却器，使两台溢流水泵和冷却器共同工作，电控阀门10打开，对捞渣机机壳内部进行循环补水，加速溢流水冷却，降温。
29.8）当压力传感器14监测到的高效换热器的出口压力小于换热系统冷却水进水管压力时，说明高效换热器有泄漏或破损，plc电控柜发出报警，并发送关闭信号至电动阀门12和电动阀门13的执行器，关闭压力异常的高效换热器进出口的电动阀门12和电动阀门13。检修人员可在安全的情况下，拆卸压力异常的高效换热器，进行维修。
30.本实用新型实施例提供的封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统，通过对现有设备工况增加雷达液位计、温度传感器、plc电控柜、电控阀门、溢流水泵和冷却器，实现了对捞渣机机壳内部水位和水温的实时监测，自动调节溢流水的处理量与回流量，使得溢流水的处理能力大大增强，极大地提高了通过对回流溢流水的控制来降低捞渣机机壳内部水温的能力，保证了锅炉的安全密封，在恶劣的工况条件下也能保持捞渣机机壳内部水温恒定，提高了溢流水的利用率，节约了水资源。本实用新型实施例提供的封闭式捞渣机渣水冷却循环监控系统，通过对高效换热器封闭循环系统增加压力传感器和电动阀门，保证了封闭循环系统的正常工作，即使在恶劣的工况下高效换热器损坏，也能通过监测和执行控制，使得整个封闭循环系统依然能够正常工作。
31.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。