专利名称：全自动煤粉取样系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤粉取样系统，尤其是涉及一种全自动煤粉取样系统。
背景技术：
煤粉细度是火电厂锅炉运行中需要严格控制的一项指标，也是优化燃烧、提高锅炉运行经济性能的重要参数。为使电站锅炉燃用合格的煤粉，获得较高的燃烧效率，以及使锅炉在安全、经济的状态下运行，必须对煤粉细度进行定期监测。现有技术中，电厂应用的制粉系统可分为中间贮仓式制粉系统和直吹式制粉系统。中间贮仓式制粉系统，煤粉取样比较方便，可以对煤粉进行定期监测，而直吹式制粉系统由于系统处于正压状态，煤粉取样比较困难，一般难以做到定期取样。目前，国内主力火电机组和新建火电机组基本上都采用直吹式制粉系统，而煤粉取样主要是通过两种方式，第一种由专门的测试单位做试验，第二种是采用手动煤粉取样器。经实际使用，采用这两种方式取样分别存在以下缺点第一种方式花费成本高且不能随时检查，第二种方式需人工操作推进取样枪，因此无法确保取样枪按等圆环曲线变速行进； 且取样过程不能根据一次风管中压力的变化随时调整取样压力，无法实现真正意义的等速取样；操作存在人为随意性，人为因素对取样结果、设备的正常运转影响较大；操作相对复杂，很难做到定时或随时取样；同时操作规程复杂，导致一些必要的操作被遗漏，如调压、吹扫和退枪等。综上所述，第二种方式存在的最大问题是取样结果缺乏一致性和代表性，使设备失去安装的意义。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种全自动煤粉取样系统，其结构简单、设计合理且使用操作方便，能有效解决现有技术中存在取样缺乏一致性和代表性的问题，避免人为因素对取样结果的影响，使该系统能按照等圆环曲线变速行进，实现等速连续取样，进而保证取样准确性，同时具有成本低、可随时调整取样压力和自动化程度高的特点。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种全自动煤粉取样系统，包括复合式单管取样器，所述复合式单管取样器端部设置有取样口，其特征在于还包括用于带动复合式单管取样器在煤粉管道中前进和退出的电动执行机构、用于控制电动执行机构动作的主控制器、通过压力管路一相连接的吹扫电磁阀和三通接头以及通过压力管路二依次相连接的取样电磁阀、压力调节阀和负压发生器，所述压力管路二靠近取样电磁阀的一端为正压进气口端，所述压力管路二另一端与复合式单管取样器相接，所述压力管路一靠近吹扫电磁阀的一端与压力管路二的正压进气口处相接，所述压力管路一另一端与复合式单管取样器相接；所述三通接头与负压发生器之间通过压力管路三相连接，所述压力管路三上设置有煤粉旋风分离器，所述煤粉旋风分离器下端设置有留样瓶；所述电动执行机构与主控制器相接，所述主控制器还连接上位机人机界面。[0007]上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于还包括对复合式单管取样器的行程和位置进行实时检测的位置检测单元，所述位置检测单元与主控制器相接。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述位置检测单元为电气限位开关。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于还包括与主控制器相接且用于对压缩空气欠压和系统各用电单元过流进行实时报警的声光报警单元。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述主控制器为PLC工业控制器。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述上位机人机界面为全中文IXD触摸屏操作界面。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述负压发生器上设置有压力表。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述电动执行机构与主控制器之间以及主控制器与上位机人机界面之间均通过控制电缆相连接。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述复合式单管取样器为平头取样枪。上述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述电动执行机构为小型电动直线推杆。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、设计合理，该煤粉取样系统实现了全自动控制连续取样，可人工随机操作或定时自动运行以及远程操作，使用操作方便。2、安装使用方便，该煤粉取样系统通过安装支架固定在磨煤机一次风管的垂直段，再在一次风管上开一个安装孔，另配两个辅助点以调节平衡即可。3、能有效解决现有技术中存在取样缺乏一致性和代表性的问题，避免了人为因素对取样结果的影响，使该系统能按照等圆环曲线变速行进，实现等速连续取样，进而保证取样准确性。4、具有成本低、可随时调整取样压力和自动化程度高的特点，且能有效使用于正压直吹式制粉系统的煤粉取样过程中。5、由于本实用新型采用压缩空气进行抽气取样，取样前后自动吹扫系统管道，因此避免了现有技术中取样器的堵塞现象。6、由于本实用新型采用电动执行机构带动复合式单管取样器取样，使得操作方便，便于控制。7、由于本实用新型采用全中文LCD触摸屏操作界面，操作直观方便，同时配合声光报警单元，提高了该煤粉取样系统的智能化程度。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的整体结构示意图,附图标记说明1-上位机人机界面4-吹扫电磁阀；7-压力调节阀；10-电动执行机构；
2-主控制器； 5-煤粉旋风分离器 8-负压发生器； 11-留样瓶；
3-取样电磁阀； 6-三通接头； 9-复合式单管取样器 12-取样口 ；[0031]13-正压进气口；14-位置检测单元； 15-1-压力管路一；15-2-压力管路二； 15-3-压力管路三； 16-控制电缆；17-声光报警单元。
具体实施方式
如图1所示的一种全自动煤粉取样系统，包括复合式单管取样器9，所述复合式单管取样器9端部设置有取样口 12，还包括用于带动复合式单管取样器9在煤粉管道中前进和退出的电动执行机构10、用于控制电动执行机构10动作的主控制器2、通过压力管路一 15-1相连接的吹扫电磁阀4和三通接头6以及通过压力管路二 15-2依次相连接的取样电磁阀3、压力调节阀7和负压发生器8，所述压力管路二 15-2靠近取样电磁阀3的一端为正压进气口端13，所述压力管路二 15-2另一端与复合式单管取样器9相接，所述压力管路一 15-1靠近吹扫电磁阀4的一端与压力管路二 15-2的正压进气口 13处相接，所述压力管路一 15-1另一端与复合式单管取样器9相接；所述三通接头6与负压发生器8之间通过压力管路三15-3相连接，所述压力管路三15-3上设置有煤粉旋风分离器5，所述煤粉旋风分离器5下端设置有留样瓶11 ；所述电动执行机构10与主控制器2相接，所述主控制器2还连接上位机人机界面1。本实用新型还包括对复合式单管取样器9的行程和位置进行实时检测的位置检测单元14，所述位置检测单元14与主控制器2相接。所述位置检测单元14为电气限位开关。本实用新型还包括与主控制器2相接且用于对压缩空气欠压和系统各用电单元过流进行实时报警的声光报警单元17。当系统中用电元器件超过额定电流时，即报警同时系统停止运转以免损坏设备。本实用新型中，所述主控制器2为PLC工业控制器。所述上位机人机界面1为全中文LCD触摸屏操作界面。采用全中文LCD触摸屏操作界面不仅易于操作，且直观易懂。所述负压发生器8上设置有压力表15。便于及时知道压力管路内部的压力大小。所述电动执行机构10与主控制器2之间以及主控制器2与上位机人机界面1之间均通过控制电缆16相连接。所述复合式单管取样器9为平头取样枪。所述电动执行机构10为小型电动直线推杆。本实用新型中，压力调节阀7为手动压力调节阀，且压力调节阀7用于实现取样过程中的等速调节，保证取样质量；上位机人机界面1用于对取样、吹扫、定时取样以及其它动作的随时设定。本实用新型的工作过程为首先在正压进气口 13上接入压缩空气，然后通电开机，在上位机人机界面1上选取自动取样(以自动取样为例来说明)，这时主控制器2发送指令，电动执行机构10开始运转，推动复合式单管取样器9进入电厂煤粉输送管道中至设定深度开始采样(采样时间可根据采样量进行设定)；与此同时，吹扫电磁阀4和取样电磁阀3均打开，则压缩空气分两路进入系统，其中一路通过三通接头6后清理吹扫复合式单管取样器9及煤粉旋风分离器5的管路，清理吹扫一定时间(清理吹扫时间可设定)后关闭吹扫电磁阀4，另一路通过压力调节阀7 (首次使用根据实际情况设定)在负压发生器8的作用下，正压从外套管(即正压通道)排出，内套管气压降低形成负压，则来自负压发生器8 的负压通过煤粉旋风分离器5进入复合式单管取样器9中进行取样，煤粉即被吸取至煤粉旋风分离器5，然后进入留样瓶11 ；当取样延时到达设定时间后复合式单管取样器9在电动执行机构10的驱动下开始返回，整个取样工作结束。在上述取样过程中，复合式单管取样器9在电动执行机构10的带动下，贯穿煤粉输送管道取样界面的整个直径，通过主控制器2的控制，可使复合式单管取样器9按照等圆环面积法取样。由于离管壁越近煤粉通过量就越大，停留的时间就越长，而离管中心越近煤粉通过量越小，停留时间越短，且管中心煤粉通过量可视为0，经实践证明，煤粉取样按照等圆环面积法所取得的样品最具代表性。另外，可通过调整负压发生器8的压力，使得煤粉管道内煤粉的流速Vl等于复合式单管取样器9内煤粉流速V2时，进行煤粉取样，进而实现复合式单管取样器9在等速状态下取样。本实用新型在具体使用时，可人工随机取样，即根据现场需要，按取样键随时进行取样，也可自动定时取样，即系统设定定时取样模式，如每天的八点定时取样模式，还可设定成等时间间隔定时取样模式，如最小间隔时间10分钟，只要在上位机人机界面1上设置不同模式的自动定时取样即可。综上所述，本实用新型不仅能有效实行全自动操作，且使得复合式单管取样器9 按照等圆环曲线变速行进，取样过程根据一次风管中压力的变化随时调整取样，实现等速取样。因此，彻底解决火电厂直吹式制粉系统的煤粉取样问题，避免了人为因素对采样结果的影响，进而使得煤粉取样结果更具有代表性，有效了提高经济效益，且操作方便，易于维护，同时能做到定时或随时取样。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种全自动煤粉取样系统，包括复合式单管取样器(9)，所述复合式单管取样器(9) 端部设置有取样口(12)，其特征在于还包括用于带动复合式单管取样器(9)在煤粉管道中前进和退出的电动执行机构(10)、用于控制电动执行机构(10)动作的主控制器O)、 通过压力管路一(15-1)相连接的吹扫电磁阀(4)和三通接头(6)以及通过压力管路二 (15-2)依次相连接的取样电磁阀(3)、压力调节阀(7)和负压发生器(8)，所述压力管路二 (15-2)靠近取样电磁阀(3)的一端为正压进气口端(13)，所述压力管路二(15- 另一端与复合式单管取样器(9)相接，所述压力管路一(15-1)靠近吹扫电磁阀(4)的一端与压力管路二(15- 的正压进气口(1 处相接，所述压力管路一(15-1)另一端与复合式单管取样器(9)相接；所述三通接头(6)与负压发生器(8)之间通过压力管路三(15- 相连接， 所述压力管路三(15- 上设置有煤粉旋风分离器(5)，所述煤粉旋风分离器( 下端设置有留样瓶(11)；所述电动执行机构(10)与主控制器(2)相接，所述主控制器(2)还连接上位机人机界面(1)。
2.按照权利要求1所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于还包括对复合式单管取样器(9)的行程和位置进行实时检测的位置检测单元(14)，所述位置检测单元(14)与主控制器⑵相接。
3.按照权利要求2所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述位置检测单元(14) 为电气限位开关。
4.按照权利要求1所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于还包括与主控制器(2) 相接且用于对压缩空气欠压和系统各用电单元过流进行实时报警的声光报警单元(17)。
5.按照权利要求1或2所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述主控制器(2)为 PLC工业控制器。
6.按照权利要求1所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述上位机人机界面(1) 为全中文LCD触摸屏操作界面。
7.按照权利要求1所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述负压发生器(8)上设置有压力表(15)。
8.按照权利要求1所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述电动执行机构(10) 与主控制器( 之间以及主控制器O)与上位机人机界面(1)之间均通过控制电缆(16) 相连接。
9.按照权利要求1或2所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述复合式单管取样器(9)为平头取样枪。
10.按照权利要求1所述的全自动煤粉取样系统，其特征在于所述电动执行机构(10) 为小型电动直线推杆。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动煤粉取样系统，包括复合式单管取样器，复合式单管取样器端部设有取样口，还包括用于带动复合式单管取样器在煤粉管道中前进和退出的电动执行机构、用于控制电动执行机构动作的主控制器、通过压力管路一相连接的吹扫电磁阀和三通接头以及通过压力管路二依次相连接的取样电磁阀、压力调节阀和负压发生器；三通接头与负压发生器之间通过压力管路三相连接，压力管路三上设有煤粉旋风分离器，煤粉旋风分离器下端设有留样瓶；电动执行机构与主控制器相接，主控制器还连接上位机人机界面。本实用新型不仅能有效避免人为因素对取样结果的影响，且能使该系统按照等圆环曲线变速行进，实现等速连续取样，进而保证了取样准确性。
文档编号G01N1/24GK201974321SQ201120021010
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月23日 优先权日2011年1月23日
发明者黄祝原, 黄鑫 申请人:西安英格智能科技有限公司