专利名称:制粉系统可燃气体的防爆监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种制粉系统可燃气体防爆监测装置，包括取样探头、风粉混合物管壁、伴热管、第一过滤冷凝器、吹扫阀、高压吹扫气源、第一冷凝水阀、抽气阀、抽气泵、第二过滤冷凝器、第二冷凝水阀、烟气分析单元、放空调节阀、放空管。制粉系统可燃气体需要连续监测，由于制粉管道内风粉混合物具有高煤粉浓度和高湿度的特点，很容易造成取样装置堵塞，影响了制粉系统可燃气体的连续可靠监测。取样探头采用文丘里结构，可以使煤粉气流在到达喉口前速度不断增加，而离开喉口后，煤粉颗粒由于惯性的作用与壁面分离，使得进入环形取样空腔的气体相对洁净，避免取样装置堵塞。即使出现取样管路阻力增加现象，也可以通过高压吹扫气源进行吹扫，保证可燃气体的连续可靠监测。本实用新型也可用于其它含尘气体的取样监测。
【专利说明】制粉系统可燃气体的防爆监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的气体成份监测装置，特别是涉及一种制粉系统可燃气体防爆监测装置。
【背景技术】
[0002]制粉系统是火力发电厂燃煤锅炉的主要运行系统之一，其运行的安全可靠性和经济性直接影响到锅炉机组的安全可靠性和经济性。制粉系统发生爆炸，既造成设备严重损坏，又严重威胁人身及生产的安全，还对生产环境造成严重污染。制粉系统煤粉爆炸需具备三个条件:煤粉存在、一定的助燃空气、一定的点火能量。常见制粉系统爆炸的点火源属自燃着火，积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时，会发热使温度升高，而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化，若散热不良时会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。在制粉系统中，煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物，它一旦遇到火花就会使火源扩大而产生较大的压力(2?3倍大气压)，从而造成煤粉的爆炸。而煤的自燃必然产生可燃性的气体。对制粉系统可燃性气体的连续可靠监测可以预测制粉系统爆炸可能性，避免爆炸事故的发生。
[0003]由于制粉系统内气体具有高煤粉浓度和高湿度的特点，常规的取样探头仅仅依靠内置过滤网结合高压气体反吹，容易造成气体取样装置的堵塞，影响了可燃气体连续可靠监测。
实用新型内容
[0004]为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种制粉系统可燃气体的防爆监测装置，对可燃气体取样装置进行防堵处理，解决了可燃气体监测的可靠性问题。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种制粉系统可燃气体的防爆监测装置，其特点在于:包括取样探头、风粉混合物管壁、伴热管、第一过滤冷凝器、吹扫阀、高压吹扫气源、第一冷凝水阀、抽气阀、抽气泵、第二过滤冷凝器、第二冷凝水阀、烟气分析单元、放空调节阀和放空管，上述各部件的连接关系如下:
[0007]所述伴热管的一端经风粉混合物管壁与所述的取样探头连接，该伴热管的另一端与所述的第一过滤冷凝器的第一端口相连通，该第一过滤冷凝器的第二端口经吹扫阀与高压吹扫气源相连，第一过滤冷凝器的第三端口与与第一冷凝水阀连通，第一过滤冷凝器的第四端口依次经抽气阀、抽气泵与第二过滤冷凝器的第一端口相连，该第二过滤冷凝器的第二端口与第二冷凝水阀连通，第二过滤冷凝器的第三端口与气体分析单元的输入端连接，气体分析单元的输出端连接有放空管，在该第二过滤冷凝器与气体分析单元的连通管路上还设有旁路与所述的放空调节阀，该放空调节阀的出口与放空管连通；
[0008]所述的取样探头为圆柱体，内部从上至下依次设有中空的圆台形的入口室、圆柱形的喉口和圆台形的出口室，在出口室顶端的外部设有环形取样空腔，该取样空腔的外壁上设有小孔，该小孔与伴热管的一端相连通。
[0009]所述的入口室为上部大、下部小的圆台，该入口室上部端口的直径b、下部端口的直径a、以及入口室的高度c之比例为2.5:1:4。
[0010]本实用新型有益的效果是:
[0011]制粉系统可燃气体需要连续监测，由于制粉管道内风粉混合物具有高煤粉浓度和高湿度的特点，很容易造成取样装置堵塞，影响了制粉系统可燃气体的连续可靠监测。取样探头内部文丘里结构，可以使煤粉气流在到达喉口前速度不断增加，而离开喉口后，煤粉颗粒由于惯性的作用与壁面分离，使得进入环形取样空腔的气体相对洁净，避免取样装置堵塞。即使出现取样管路阻力增加现象，也可以通过高压吹扫气源进行吹扫，保证可燃气体的连续可靠监测。本实用新型也可用于其它含尘气体的取样监测。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的制粉系统可燃气体防爆监测装置示意图。
[0013]图2是本实用新型中取样探头的结构示意图。
[0014]图中:1、出口室，2、喉口，3、取样探头，4、入口室，5、风粉混合物管壁，6、伴热管，7、第一过滤冷凝器，8、吹扫阀，9、高压吹扫气源，10、第一冷凝水阀，11、抽气阀，12、抽气泵，13、第二过滤冷凝器，14、第二冷凝水阀，15、气体分析单元，16、放空调节阀，17、放空管，18、环形取样空腔，19、小孔。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0016]如图1和图2所示，本实用新型包括取样探头3、风粉混合物管壁5、伴热管6、第一过滤冷凝器7、吹扫阀8、高压吹扫气源9、第一冷凝水阀10、抽气阀11、抽气泵12、第二过滤冷凝器13、第二冷凝水阀14、烟气分析单元15、放空调节阀16、放空管17 ;取样探头3外形为圆柱体，内部由中空的圆台形入口室4、圆柱形喉口 2、圆台形出口室I组成，在出口室I的小端附近布置环形取样空腔18，环形取样空腔18通过小孔19与伴热管6的一端相连通，风粉混合物管壁5把伴热管外部空间隔成两部分，伴热管6的另一端与与第一过滤冷凝器7的一端相连通，第一过滤冷凝器7的另一端通过吹扫阀8与高压吹扫气源9连通。第一过滤冷凝器7的侧面与第一冷凝水阀10连通，第一过滤冷凝器7的侧面还通过抽气阀11、抽气泵12与第二过滤冷凝器13的侧面连通，第二过滤冷凝器13底部与第二冷凝水阀14连通，第二过滤冷凝器13的另一个侧面与气体分析单元15的进口连通，在第二过滤冷凝器13与气体分析单元15的连通管路上接一个旁路至放空调节阀16，放空调节阀16和气体分析单元15的出口分别与放空管17连通。
[0017]所述的取样探头3的入口室4的大端直径b与小端直径a、高度c的比例为2.5:I:4o
[0018]本实用新型的工作过程如下:
[0019]在可燃气体检测状态下，吹扫阀8关闭，抽气阀11开启，第一冷凝水阀10和第二冷凝水阀14开启，抽气泵12工作，可燃气体通过取样探头3、伴热管6、第一过滤冷凝器7、抽气阀11、抽气泵12、第二过滤冷凝器13进入气体分析单元15，气体分析单元15得到可燃气体成分送入锅炉DCS系统，在可燃气体浓度很高或发生突变时发出制粉系统爆炸预警。制粉系统对原煤有烘干、破碎、气力输送三大作用，磨煤机后的风粉混合物具有高煤粉浓度和高湿度的特点，很容易造成取样装置堵塞。风粉混合物进入取样探头3后，由于流通面积不断缩小，气流速度不断增加，到达喉口 2时，风粉混合物速度达到最大值，离开喉口 2后，由于惯性的作用，风粉混合物内的煤粉颗粒脱离出口室I的壁面，使得环形取样空腔18取到的气体相对洁净，保持取样管路通畅。伴热管6外部设有电加热装置，保持伴热管6内气体温度在100°C以上，避免气体冷凝堵塞管路，通过伴热管6把来自取样探头3的气体送入第一过滤冷凝器7，除去大部分颗粒和水分的气体进入第二过滤冷凝器13进行第二次除尘脱水，保证了进入气体分析单元15的气体洁净干燥。由于进入气体分析单元15的气体流量必须在一定范围之内，因此，设置放空调节阀16对进入气体分析单元15的气体流量进行控制，经放空调节阀16后的气体和经气体分析单元15分析后的气体分别通过放空管17排入大气。
[0020]在吹扫状态下，抽气阀11关闭，吹扫阀8开启，第一冷凝水阀10关闭，来自高压吹扫气源9的氮气或洁净压缩空气进入第一过滤冷凝器7，把沉积在第一过滤冷凝器7的尘粒通过伴热管6、取样探头3吹回风粉混合物管道内。
[0021]由于取样探头3具有文丘里结构，具有风粉分离作用，减少了装置吹扫的次数，保证了可燃气体的连续可靠监测。
[0022]上述【具体实施方式】用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种制粉系统可燃气体的防爆监测装置，其特征在于:包括取样探头(3)、风粉混合物管壁(5)、伴热管(6)、第一过滤冷凝器(7)、吹扫阀(8)、高压吹扫气源(9)、第一冷凝水阀(10)、抽气阀(11)、抽气泵(12)、第二过滤冷凝器(13)、第二冷凝水阀(14)、烟气分析单元(15)、放空调节阀(16)和放空管(17)，上述各部件的连接关系如下: 所述伴热管(6)的一端经风粉混合物管壁(5)与所述的取样探头(3)连接，该伴热管(6)的另一端与所述的第一过滤冷凝器(7)的第一端口相连通，该第一过滤冷凝器(7)的第二端口经吹扫阀(8)与高压吹扫气源(9)相连，第一过滤冷凝器(7)的第三端口与与第一冷凝水阀(10)连通，第一过滤冷凝器(7)的第四端口依次经抽气阀(11)、抽气泵(12)与第二过滤冷凝器(13)的第一端口相连，该第二过滤冷凝器(13)的第二端口与第二冷凝水阀(14)连通，第二过滤冷凝器(13)的第三端口与气体分析单元(15)的输入端连接，气体分析单元(15)的输出端连接有放空管(17)，在该第二过滤冷凝器(13)与气体分析单元(15)的连通管路上还设有旁路与所述的放空调节阀(16)，该放空调节阀(16)的出口与放空管(17)连通; 所述的取样探头(3)为圆柱体，内部从上至下依次设有中空的圆台形的入口室(4)、圆柱形的喉口(2)和圆台形的出口室(I)，在出口室(I)顶端的外部设有环形取样空腔(18)，该取样空腔(18)的外壁上设有小孔(19)，该小孔(19)与伴热管(6)的一端相连通。2.根据权利要求1所述的制粉系统可燃气体的防爆监测装置，其特征在于，所述的入口室⑷为上部大、下部小的圆台，该入口室⑷上部端口的直径b、下部端口的直径a、以及入口室⑷的高度c之比例为2.5:1:4。
【文档编号】G01N33-22GK204287172SQ201420484807
【发明者】蔡昌忠, 龚志松, 朱霁初, 施凤根, 高商牛, 施爱弟, 周勇 [申请人]中国石油化工股份有限公司, 中国石化上海石油化工股份有限公司