[发明专利]用于在燃煤粉的蒸汽锅炉中测量氧气的取样探头

说明书

本发明有关一种用于在燃煤粉的蒸汽锅炉中测量氧气的取样探头。

在蒸气锅炉中，除了碳氧化物的测量外，氧气测量也是在这样一种设备中用于为所谓的DENOX运行方式来调节燃烧室气量的一种基本前提条件。

对蒸汽锅炉的DENOX运行方式来说，重要的是要保持一定的氧气值。一方面，在氧气值太高的情况下，NOx的值会超出由立法者对不破坏环保地运作蒸汽锅炉所规定的极限值。另一方面，在氧气值太低时，会导致不允许的太高的CO形成。为保护蒸汽锅炉此时便不得不要将锅炉关掉。

为避免产生强制性关机，氧气测量便占有重要的意义。鉴于氧气测量所具有的意义，因此蒸汽锅炉的合适的烟气横断面上用取样探头来进行氧气测量。

为此，取样探头收集强烟气横断面被取出的烟气流，并将该取出的烟气流导至一相应的普通测量仪器的检测头中。

因此，将烟气输送至测量点是通过一附加鼓风机或是在利用蒸汽锅炉中一些加热面上烟气一方压力损失的条件下来加以保证的。

尽管氧气测量的仪器工作可靠，但还是经常出现氧气测量中止的情况，因为取样探头在满载煤灰的烟气流中被污染且将烟气输送至连接有测量仪器的测量点因而也被阻止。

此外，与蒸汽锅炉运行方式相关的运作条件如磨机前的喷水、用水枪对薄壁层的清洗以及用于过热器清洗的蒸汽吹送使得将烟气中的煤灰本身带进取样探头管中产生粘附且带至用于取出烟气流的入口上。此外，蒸汽锅炉的每一起动过程(冷起动)均导致降至露点以下且因此同样又再导致烟灰在取样探头管中的粘附以及煤灰被带至用于取出烟气流的入口上。

出于上述原因，许多蒸汽锅炉均装有相应的清洗设备，但它们仅能被用于蒸汽锅炉停止工作时或者它们能使氧气测量中止达不可容忍的长时间。

本发明的目的是提供一种取样探头，它能在蒸汽锅炉运行期间可靠且无干扰地工作，这样能顺利地进行重要的氧气测量且因此能防止蒸汽锅炉因氧气测量有问题而被迫将蒸汽锅炉关掉。

这一目的根据本发明是通过如下方式来实现的：取样探头装备有一清洗装置，该清洗装置在蒸汽锅炉运行期间根据需要在任何时候均可用来清洗取样探头的整个范围以及取样孔，并清洗被连接的氧气测量仪器的测量点。

本发明的其它优点给出在从属权利要求中。其中作为特别优越的而加以突出的是：清洗装置被连接到一循环链上，这样可省却费钱的卷绕装置。此外，该清洗装置还有利地由一管刷组成。在取样探头管的两个终端点上分别配置一个循环链用的链轮。

以下根据附图中所示的一实施例对本发明的细节和优点作详细说明。附图中：

图1为根据本发明的配置在一所示的烟气通道中的取样探头；

图2为根据本发明的如图1所示的多个取样探头分布配置在整个烟气横断面上处于烟气流中的侧视图。

图1中示出一取样探头，它被配置在一示意性表示的、具有烟气壁11的烟气通道中。该取样探头10由一带取样孔6的取样探头管1组成，如详图Z所示。其中取样探头10配置成与烟气流9相垂直。取样孔6基本上配置在一直线上且在取样探头管1上具有一选定的数量。

取样探头管1跨越所要测量的烟气截面的范围以及为输送压力所选定的蒸汽锅炉中的必要的加热面。

在取样探头管1的两个终端点上分别配置一个为循环链3所用的链轮2，在循环链中经两吊环被接入一清洗装置，比如一普通商用管刷4。其中与一电动机5相连接的链轮2被该电动机5所驱动，这样管刷4在取样探头管1中被从一回转点拉至另一回转点。

当管刷4被拉动经过取样探头管1时，配置在取样探头管中的、朝里设置的取样孔6以及一用于要连接的氧气测量仪器的取样点7被完全清扫，这样在取样探头管中被收集的烟气流可自由地、无阻挡地被输送到连接有测量仪器的测量点上。

带取样探头管1和循环链3的取样探头10被一第二管8所包覆且这样地来配置：使得即使当取样探头如图示那样部分伸出于蒸汽锅炉之外时也不会让可能出现的漏损对氧气测量产生影响。

一配置在烟气壁11上的取样探头10的上出口处的导向装置12保护取样探头免受烟气流9驱动一侧可能发生的副产气影响。

这种由发电厂的机组控制室或在工作面上所进行的连续清洗允许采用较小的烟气输送压力且导致一种快速无误的氧气测量用于调节蒸汽锅炉。

图2示出根据图1的取样探头在烟气流中的侧视图。该图示出多根取样探头10分布在烟气壁11的烟气横断面上的配置情形，用于实现一种可预测性的网络测量，亦即一种可获取位于烟气通道中的烟气流的表征图象的测量。

该配置形式进一步还示出比如两个测量仪器被连接在用于氧气测量的取样点7之上的四个取样探头10上。其中每两个测量探头10与一测量仪器13相连。图中还示意性地示出取样孔6以及管刷4和带马达驱动装置5的链轮2。