煤粉細度是火電廠鍋爐運行中嚴格控制的一項指標,也是優(yōu)化燃燒、提高鍋爐運行經(jīng)濟性的重要參數(shù)。為使電站鍋爐燃用合格的煤粉,獲得較高的燃燒效率,使鍋爐在安全、經(jīng)濟的狀態(tài)下運行,必須對煤粉細度進行定期監(jiān)測。電廠應(yīng)用的制粉系統(tǒng)可分為中間貯倉式和直吹式系統(tǒng)。對于中間貯倉式制粉系統(tǒng),煤粉取樣比較方便,可以對煤粉進行定期監(jiān)測,而直吹式制粉系統(tǒng)由于系統(tǒng)處于正壓狀態(tài),煤粉取樣比較困難,一般難以做到定期取樣,煤粉取樣器主要就是針對直吹式制粉系統(tǒng)而開發(fā)的。
國內(nèi)現(xiàn)有的固定式煤粉取樣器多為手動取樣器,與全自動煤粉取樣器相比較,手動煤粉取樣器主要存在的問題是:取樣的準確性、代表性與一致性比較差,無法嚴格遵照電力試驗取樣規(guī)程中要求的等圓環(huán)面積、等速取樣的要求,從而使取樣結(jié)果失去應(yīng)有的意義,也就使得該設(shè)備的應(yīng)用失去了意義;同時,手動取樣器相對于全自動煤粉取樣器,操作比較麻煩,容易出現(xiàn)取樣槍磨損、堵塞等問題;以下我們將兩種煤粉取樣器做一個比較:
1、實現(xiàn)等速取樣
所謂等速取樣,就是要求一次風管內(nèi)的壓力要和取樣槍內(nèi)的壓力盡可能保持一致;一般將兩者差壓保持在10Pa左右,差壓過高會使更多的細粉進入取樣槍,影響取樣的準確性,10Pa左右的差壓足以將所取煤粉送到取樣瓶內(nèi)。保證一個基本恒定、微小的差壓是保證取樣準確性的重要環(huán)節(jié)。
手動煤粉取樣器:實現(xiàn)等速取樣時,只能依靠人工觀察指針式壓力表進行抽氣壓力的設(shè)定,抽氣壓力的設(shè)定盲目性大、準確度差。同時,由于一次風管內(nèi)的壓力是在不斷波動的,手動取樣器在壓力設(shè)定后,取樣過程中抽氣壓力不能依據(jù)煤粉管道壓力的變化情況進行實時調(diào)整,無法實現(xiàn)真正意義上的等速取樣。
全自動煤粉取樣器:通過精密的微差壓變送器與專用的壓力調(diào)節(jié)閥來嚴格控制抽氣壓力的;不但可以將一次風管內(nèi)的壓力與取樣槍內(nèi)的壓力差控制在10Pa范圍內(nèi),同時在取樣過程中可以隨時根據(jù)壓力的波動情況自動調(diào)節(jié)差壓,確保實現(xiàn)等速取樣,保證取樣的準確性。
2、實現(xiàn)等圓環(huán)面積取樣
等圓環(huán)面積取樣,是保證煤粉取樣就有代表性的重要環(huán)節(jié)。在取樣過程中要保證取樣器在一次風管的外環(huán)取樣時間長于內(nèi)環(huán)(外環(huán)面積大,通過的灰量更多,理論上,圓心為一個點,通過的灰量最小)。
手動煤粉取樣器:實現(xiàn)等圓環(huán)面積取樣的方法是通過在取樣槍上打若干個取樣孔,距離一次風管截面外環(huán)的地方,孔相對多一點、密一點,內(nèi)環(huán)處取樣孔少一些;是利用7到9個點來替代等圓環(huán)曲線;另外,還有一些手動取樣器具有搖柄,保證等圓環(huán)曲線的方法是要求操作人員按照先慢后快的方式進行工作,取樣結(jié)果因人而異、操作隨意性大。
全自動煤粉取樣器:具有電動執(zhí)行機構(gòu),在控制器中輸入等圓環(huán)面積曲線,調(diào)速電機將嚴格按照等圓環(huán)面積要求進行準確、連續(xù)的取樣,可以確保取樣的的代表性與連續(xù)性。
3、操作與運行維護
手動煤粉取樣器:手動取樣器在操作上相對比較復雜,要使取樣結(jié)果具有價值,必需操作前要認真調(diào)整抽氣壓力,并嚴格按照操作規(guī)程進行取樣操作。同時,為確保設(shè)備的正常使用,操作前后要人工吹掃系統(tǒng),否則會出現(xiàn)設(shè)備堵塞現(xiàn)象(如果煤粉殘留在取樣槍內(nèi),遇到水汽將會結(jié)塊出現(xiàn)堵塞)。取樣結(jié)束后,要確保將取樣槍收回,否則取樣槍會很快磨損。
全自動煤粉取樣器:操作非常簡單,只需按取樣鍵,所有操作系統(tǒng)將會自動完成;還可以進行定時或聯(lián)機自動操作。全自動取樣器在取樣前后都會自動吹掃設(shè)備,保證取樣管路中沒有煤粉殘留,不出現(xiàn)設(shè)備堵塞。取樣槍可以確保在每次取樣完成后,完全推出一次分管,不會造成不必要的磨損情況。
總之,安裝煤粉取樣器的目的就是為了準確、有代表性的獲取煤粉樣本,從而真實了解煤粉的實際細度。手動煤粉取樣器,由于無法保證取樣的準確性與代表性,那么選用這樣的設(shè)備就失去了實際意義。同時,在實際應(yīng)用中煤粉取樣器的主要故障有兩類:設(shè)備堵塞無法取樣與取樣頭磨損需要更換,而造成故障的原因主要就是:
1、取樣后沒有及時清理設(shè)備內(nèi)的殘余煤粉,這些煤粉與空氣中的水蒸氣結(jié)合將形成硬塊,逐步堵塞整個管道。
2、取樣后忘記收回取樣槍或很長時間后才將取樣槍收回,造成取樣槍頭磨損;這兩類故障幾乎所有手動取樣設(shè)備都會頻繁出現(xiàn),而全自動煤粉取樣器幾乎不會出現(xiàn)上述問題(除非長時間沒有壓縮空氣和長時間斷電)。
全自動煤粉取樣器的取樣過程完全符合國標規(guī)程,模擬電力試驗的全過程,取樣客觀、準確,其代表性與一致性非常好,并且在實際應(yīng)用中,其故障率大大低于手動設(shè)備,而且使用壽命也比手動設(shè)備長,這主要是自動設(shè)備能夠更嚴格的按照操作規(guī)程工作。