本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及除塵設(shè)備，具體涉及一種除塵器事故性積灰狀態(tài)下的自動排灰灰斗。

背景技術(shù)：

火力發(fā)電廠配備的除塵器灰斗往往因排灰故障，時常會出現(xiàn)灰斗短暫積灰的現(xiàn)象，這屬于正?，F(xiàn)象，一般只要積灰在除塵器灰斗允許的儲灰容量，并且積灰時長對應(yīng)在恢復(fù)正常除灰的時間范圍內(nèi)，就不會對除塵器造成危害。故除塵器灰斗積灰造成對除塵器危害的案例，全部都是因為故障排除不及時，使除塵器灰斗內(nèi)部積灰超過了除塵器設(shè)計允許的儲存量。

國內(nèi)已經(jīng)多次發(fā)生因除塵器灰斗嚴(yán)重積灰導(dǎo)致的安全事故。比如：2005年湖北蒲圻電廠1號機組(30萬千瓦)2號電除塵器“1.1”整體坍塌事故；2005年內(nèi)蒙古包頭第二熱電廠2號機組(20萬千瓦)電除塵器一電場“3.20”灰斗整體坍塌事故；2005年內(nèi)蒙古霍煤集團鴻駿鋁電公司自備電廠一期3號機組“4.9”灰斗脫落事故；2006年華電國際安徽池州九華發(fā)電有限公司2號機組電除塵器“3.14”坍塌事故；2014年唐山安泰鋼鐵有限公司“9.23”電除塵器灰斗坍塌事故等。上述觸目驚心的事故其誘因都可歸結(jié)為除塵器事故性積灰并且未及時清灰。

目前國內(nèi)火電廠除塵器判斷內(nèi)部是否積灰的技術(shù)手段主要有三個方面：除塵器灰斗高料位開關(guān)判斷；除塵器除灰系統(tǒng)運行參數(shù)間接判別；檢修拆解措施驗證。

除灰系統(tǒng)運行參數(shù)間接判別影響的因素很多，而且需要長期運行參數(shù)的比對，具有很大的滯后性，不能及時發(fā)現(xiàn)積灰隱患。檢修拆解措施驗證往往是在事故已經(jīng)發(fā)生的情況下，采取的具有一定危險性和損害性的臨時措施，不是設(shè)備正常運行的技術(shù)措施。所以，目前業(yè)內(nèi)主要選取灰斗高料位開關(guān)判斷措施來判斷除塵器內(nèi)部是否積灰。

現(xiàn)階段普遍采用高料位開關(guān)判斷配合人工事故放灰裝置來處理除塵器內(nèi)部嚴(yán)重積灰故障，此種方式的前提是要以灰斗高料位開關(guān)信號作為操作依據(jù)，如果高料位開關(guān)信號出現(xiàn)問題，那么這種方式就無法正常工作。另外，當(dāng)高料位開關(guān)信號失效時，不僅不能及時處理事故隱患，還會導(dǎo)致工作人員不能及時判斷是否存在事故隱患，這也是導(dǎo)致國內(nèi)發(fā)生除塵器嚴(yán)重積灰事故的關(guān)鍵技術(shù)因素。

如圖1所示，現(xiàn)有的除塵器灰斗當(dāng)灰斗上高料位開關(guān)01報警時，需要人工打開灰斗下部事故緊急放灰裝置02，進行緊急排灰，是否進行事故緊急放灰完全依靠高料位開關(guān)01的單一來源信號。

在灰斗高料位開關(guān)選型上，由于射頻導(dǎo)納料位開關(guān)相對比較經(jīng)濟、可靠，為此，普遍的設(shè)計選型采用的是射頻導(dǎo)納料位開關(guān)。理論上講，射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在設(shè)計上使用了先進的抗粘附電路，采用多參量的測量，其中通過采用交流鑒相采樣器，從數(shù)學(xué)理論上解決了在開關(guān)上的掛料問題。但是，在除塵器灰斗內(nèi)惡劣環(huán)境中，射頻導(dǎo)納料位開關(guān)依然難免出現(xiàn)誤報警和損壞，也正是因為射頻導(dǎo)納料位開關(guān)在實際應(yīng)用中誤報警頻發(fā)，很容易對運行管理人員產(chǎn)生認(rèn)識上的誤導(dǎo)。另外，射頻導(dǎo)納料位計在使用前需要調(diào)試，調(diào)試時需要經(jīng)過有灰和無灰兩種狀態(tài)，才能準(zhǔn)確標(biāo)定料位計，這樣一來，在除塵器除灰系統(tǒng)存在缺陷，如除灰設(shè)計輸送能力不足、除塵器氣流分布不均勻時，就會使除灰系統(tǒng)運行過程中存在很大的風(fēng)險隱患。如果除塵器長時間在存在隱患的情況下運行，檢修人員又不能及時發(fā)現(xiàn)并排除問題，問題長期的積累，最終就會造成嚴(yán)重危害。國內(nèi)有不少除塵器在投產(chǎn)1年內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重積灰故障，主要就是上述原因所導(dǎo)致的。

伴隨無源核子料位檢測技術(shù)手段的不斷完善，無源核子料位計已經(jīng)得到越來越廣泛的使用。但是，對于無源核子料位計，同樣也存在發(fā)生故障而失效的可能，另外，無源核子料位計也沒有經(jīng)過緊急狀態(tài)下的考驗和驗證，所以，即使采用無源核子料位計代替射頻導(dǎo)納料位開關(guān)也不能完全避免除塵器發(fā)生嚴(yán)重積灰危害。

由此，如何實現(xiàn)能夠準(zhǔn)確、方便、可靠、及時地判斷灰斗積灰，并安全、簡便、有效的處理除塵器嚴(yán)重積灰事故隱患是業(yè)內(nèi)亟需解決的重要課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種除塵器事故性積灰狀態(tài)下的自動排灰灰斗，可以在檢測口方便地判斷除塵器灰斗是處于正常狀態(tài)還是異常狀態(tài)。并且能夠在超出除塵器設(shè)計儲灰承載能力后，灰斗中灰塵高出正常儲灰量以后，使積灰可以自動排灰，由此實現(xiàn)對除塵器的保護功能；同時，排灰時，還可通過觸動接觸開關(guān)，向相關(guān)控制系統(tǒng)傳送開關(guān)量電信號，實現(xiàn)除塵器事故性積灰狀態(tài)下的聲光報警。

為達上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種除塵器事故性積灰狀態(tài)下的自動排灰灰斗，包括：

一斗體，具有灰斗設(shè)計承載料位及高料位預(yù)警料位；

一放灰管道，具有伸入斗體內(nèi)部的一進灰管及伸出斗體外部的一排灰管；

所述進灰管位于所述灰斗設(shè)計承載料位與高料位預(yù)警料位之間；

所述排灰管的管口通過一單向閥門組件封閉。

進一步地，所述排灰管水平設(shè)置。

進一步地，所述排灰管與水平方向形成向下的0°至30°夾角。

進一步地，所述單向閥門組件包括：

固設(shè)于排灰管的管口的一檢測口法蘭；

與所述檢測口法蘭固接的一彈性施壓組件；

一門桿，其一端連接用以封閉所述管口的一閥蓋，另一端與所述彈性施壓組件連接。

進一步地，所述彈性施壓組件包括一彈簧支架及一彈簧；

所述彈簧支架包括一后蓋及連接后蓋與檢測口法蘭的若干安裝立桿；所述后蓋與檢測口法蘭之間固設(shè)一導(dǎo)向及限位板；導(dǎo)向及限位板形成有一導(dǎo)向孔，所述門桿具有一第一止動部，所述門桿穿過該導(dǎo)向孔，所述第一止動部位于導(dǎo)向及限位板與后蓋之間；后蓋形成有一第二止動部；所述彈簧套設(shè)于門桿，且兩端分別止動于前述第一止動部及第二止動部。

進一步地，所述后蓋、檢測口法蘭、導(dǎo)向及限位板相互之間平行。

進一步地，所述第二止動部為一調(diào)整圈，所述調(diào)整圈套設(shè)于所述門桿，外部通過螺紋結(jié)構(gòu)與后蓋形成的一安裝孔連接，內(nèi)部形成有彈簧止動槽。

進一步地，所述導(dǎo)向及限位板上設(shè)置有可由所述第一止動部的移動觸發(fā)的一接觸開關(guān)。

進一步地，所述進灰管的管口方向背向灰斗內(nèi)部煙氣流動的方向。

進一步地，所述進灰管的管口為向下的斜管口。

通過采取上述技術(shù)方案，進灰管高度低于灰斗設(shè)計承載料位，即灰位極限高度，高于高料位預(yù)警料位，即高料位開關(guān)高度。當(dāng)積灰先到達高料位開關(guān)高度后，正常情況下，高料位開關(guān)報警，此時，可以通過常規(guī)手段排灰。一旦高料位開關(guān)故障，未能報警，灰位繼續(xù)升高，到達進灰管的管口位置，在積灰張力的作用下，即可將積灰通過放灰管道排出，同時觸發(fā)接觸開關(guān)報警。

如此，雖然僅加設(shè)一個管路結(jié)構(gòu)，但能夠起到非?？煽抗收吓懦邦A(yù)警作用，大大提高灰斗的安全性和穩(wěn)定性，且造價低，并不會額外增加過大載荷，避免因加設(shè)過多過重的故障排除元件，增加原有設(shè)備載荷影響設(shè)備正常運行。此外，本發(fā)明的灰斗形成的排灰預(yù)警體系本身具有極高的穩(wěn)定性，基本不會出現(xiàn)故障，又因為其工作狀態(tài)能夠簡便的檢驗，故可通過定期檢驗，消除出現(xiàn)故障的可能性。

附圖說明

圖1為背景技術(shù)中現(xiàn)有的除塵器灰斗的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一實施例中除塵器事故性積灰狀態(tài)下的自動排灰灰斗的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一實施例中除塵器事故性積灰狀態(tài)下的自動排灰灰斗的進灰管的安裝方向示意圖。

圖4為本發(fā)明一實施例中排灰管及單向閥門組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中閥蓋的主視結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中閥蓋的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。

圖7為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中安裝立桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中門桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中調(diào)整圈的剖視結(jié)構(gòu)圖。

圖10為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中調(diào)整圈的主視結(jié)構(gòu)圖。

圖11為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中后蓋的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。

圖12為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中后蓋的主視結(jié)構(gòu)圖。

圖13為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中導(dǎo)向及限位板的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。

圖14為本發(fā)明一實施例中單向閥門組件中導(dǎo)向及限位板的主視結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

首先說明本發(fā)明的工作原理：

除塵器灰斗由其結(jié)構(gòu)及工作環(huán)境，具有特性如下：首先是除塵器在運行中，如灰斗屬于無灰的空斗狀態(tài)時，灰斗內(nèi)部會處于負(fù)壓狀態(tài)，這也就意味著此時如果打開灰斗與外部大氣接通的孔洞，外部空氣會在負(fù)壓作用下由孔洞進入灰斗內(nèi)部的。其次是除塵器灰斗處于積灰狀態(tài)時，由于灰的流動性較大，具有一定的流體性質(zhì)，灰的張力促使灰從灰斗與外部大氣接通的孔洞向外噴射的，而且孔洞以上的灰堆積越高，灰的噴射動力也就越大。

利用上述除塵器灰斗的特性，在灰斗內(nèi)部設(shè)計一條進灰管的管口高度超過正常儲灰高度的放灰管道，當(dāng)灰塵堆積高度超過放灰管道進灰管的管口高度時，灰塵會通過進口管的管口自動流入放灰管道，隨著放灰管道內(nèi)灰的堆積高度增加，依靠灰的堆積壓力，閥蓋推動門桿將閥蓋打開，開始自動排灰。當(dāng)灰斗內(nèi)積灰處理完畢后，依靠彈簧的推力以及灰斗內(nèi)負(fù)壓的吸力會使閥蓋自動閉合。當(dāng)閥蓋在灰塵的作用下自動開啟時，帶動門桿移動，門桿上的第一止動部(可視為一個凸起)觸動接觸開關(guān)，接觸開關(guān)向一控制系統(tǒng)傳送開關(guān)量電信號，控制系統(tǒng)例如為分布式控制系統(tǒng)(dcs)，控制系統(tǒng)通過聲光報警，及時提示現(xiàn)場工作人員灰斗出現(xiàn)嚴(yán)重積灰故障，需要立即進行處理。由此即可實現(xiàn)報警和延長處理時間的功能，工作人員接到報警，可以調(diào)整除灰系統(tǒng)或采取緊急人工排灰消除隱患。

如上述，正?；叶穬沂浅龎m器運行必要的功能，但是非正常儲灰的除塵器嚴(yán)重積灰是需要防范的事故，為此，在灰斗儲灰達到非正常儲灰條件時，灰斗內(nèi)灰的存儲高度(灰位高度)，通常是設(shè)計人員進行載荷、結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計輸入條件，利用這個設(shè)計輸入的邊界條件，在灰斗上設(shè)置高灰位排灰裝置。本發(fā)明在此基礎(chǔ)之上加以改進。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

如圖2所示，在一實施例中，提供一種除塵器事故性積灰狀態(tài)下的自動排灰灰斗，包括：

斗體1，具有灰斗設(shè)計承載料位及高料位預(yù)警料位，這兩個料位都是公知的設(shè)計參數(shù)，每個灰斗再設(shè)計過程中都會確定這兩個料位，然后安排相應(yīng)的裝置；

放灰管道2，具有伸入斗體內(nèi)部的進灰管21及伸出斗體外部的排灰管22；放灰管通2可通過法蘭結(jié)構(gòu)固設(shè)于斗體1，也可以通過例如焊接的方式固設(shè)于斗體。

其中，進灰管21位于灰斗設(shè)計承載料位與高料位預(yù)警料位之間；排灰管22的管口通過單向閥門組件3封閉。進灰管的管口高度灰斗設(shè)計承載料位，積灰先到達高料位開關(guān)高度，高料位報警，如果高料位開關(guān)故障，灰位繼續(xù)升高，到達進灰管位置，有前述的工作原理可知，積灰會通過放灰管道排出，排出過程中，頂開由單向閥門組件封閉的排灰管的管口。另外，排灰管主要要求盡量減低揚塵，同時距地面適當(dāng)高度，便于觀測、檢修以及裝運灰。

排灰管可如圖所示采用水平設(shè)置的方式，在另外的實施例中，也可以采用與水平方向形成向下的0°至30°夾角的方式布置，使積灰同時借助自重排出。

如圖4所示，單向閥門組件包括：

固設(shè)于排灰管22的管口的檢測口法蘭31；

與檢測口法蘭31固接的彈性施壓組件；

門桿34，其一端連接用以封閉管口的閥蓋31，另一端與彈性施壓組件連接。

具體而言，彈性施壓組件包括彈簧支架及彈簧33；

彈簧支架包括后蓋35及連接后蓋35與檢測口法蘭31的若干安裝立桿37；后蓋35與檢測口法蘭31之間固設(shè)導(dǎo)向及限位板36；導(dǎo)向及限位板36形成有一導(dǎo)向孔，門桿34具有一第一止動部，門桿34穿過該導(dǎo)向孔，第一止動部位于導(dǎo)向及限位板36與后蓋35之間；后蓋35形成有一第二止動部；彈簧33套設(shè)于門桿34，且兩端分別止動于前述第一止動部及第二止動部。

如圖，后蓋35、檢測口法蘭31、導(dǎo)向及限位板36相互之間平行。

第二止動部優(yōu)選為調(diào)整圈39，調(diào)整圈39套設(shè)于門桿34，外部通過螺紋結(jié)構(gòu)與后蓋35形成的安裝孔旋合連接，內(nèi)部形成有彈簧止動槽。調(diào)整圈39通過旋轉(zhuǎn)可調(diào)整彈簧33的壓縮程度，由此調(diào)整門桿34對閥蓋31的施力。

導(dǎo)向及限位板36上設(shè)置有可由第一止動部的移動觸發(fā)的接觸開關(guān)38。為了保護接觸開關(guān)38，還包括固設(shè)于導(dǎo)向及限位板36的防護罩體310，由此隔絕接觸開關(guān)與外部環(huán)境，避免誤報及損壞。

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚理解本實施例中單向閥門組件的具體結(jié)構(gòu)，通過圖5至圖14對各部件進行了繪示。

另外，參考圖3，進灰管的管口方向背向灰斗內(nèi)部煙氣流動的方向；進灰管的管口為向下的斜管口。如此一來可以防止進灰管的管口迎著煙氣造成煤灰直接因氣流進入進灰管，斜口向下是為了防止除塵器下落的灰直接落入進灰管，通過此結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠最大限度地讓灰堆積起來后流入進灰管，而避免積灰高度尚未達到高料位開關(guān)預(yù)警高度即有灰進入進灰管。

參考上述實施例及相關(guān)附圖所描述的結(jié)構(gòu)，由于除塵器鋼結(jié)構(gòu)載荷中，很大一部分是設(shè)計灰位極限高度條件下的儲灰載荷。進灰管的管口高度低于灰位極限高度，它位于高料位開關(guān)高度和灰位極限高度之間。過程是先到達高料位開關(guān)高度，高料位報警，如果高料位開關(guān)故障，灰位繼續(xù)升高，到達進灰口，裝置排灰并報警，假如仍然不及時排除，那么灰位就會達到和超過設(shè)計給定的灰位極限高度，此時就會過載，就會出現(xiàn)事故。

在正常狀態(tài)灰斗灰位沒有達到高料位開關(guān)時，通過拉動門桿帶動閥蓋使灰斗內(nèi)部通過放灰管道與外界連通，可以明顯觀察到外部空氣向灰斗內(nèi)部吸風(fēng)，此時可以判斷灰斗內(nèi)部正常。當(dāng)積灰超過正常儲灰高度的極限高度時，灰會自然流入到放灰管道內(nèi)，隨著灰塵的積累，推動閥蓋開啟，同時觸動接觸開關(guān)，在灰斗實現(xiàn)自動排灰的同時，為遠程監(jiān)控傳送信號，從而實現(xiàn)除塵器嚴(yán)重積灰狀態(tài)下自動放灰和報警功能。

在閥蓋沒有自動開啟的狀態(tài)下，日常巡檢可以就地切斷接觸開關(guān)電源，人為拉動門桿，檢查灰斗內(nèi)積灰狀態(tài)，如外部空氣由于負(fù)壓作用是向灰斗內(nèi)吸氣的，則可以判斷灰斗內(nèi)部儲灰狀態(tài)正常。檢查完畢后恢復(fù)接觸開關(guān)電源。

顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。