CN103149058B - 一种烟气采样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于废气污染源在线监测的烟气采样器，包括采样管、探头、采样器固定端、探头固定端、在线监测仪器连接端、在线监测仪器连接端口，所述采样器上设置有一进气口和出气口,通过该进气口和该出气口使得所述采样器与烟道相通，所述采样管内形成一个腔体，所述探头位于所述腔体内。本发明烟气采样器构造简单，探头的工作环境得到改善，减少了采样器探头因堵塞造成的故障，大大延长了采样器检修清洗的周期，提高烟气在线监测仪器的工作稳定性和可靠性。

Description

一种烟气采样器

技术领域

本发明涉及烟气排放在线监测领域，特别是涉及一种废气污染源在线监测时可以有效分离采样烟气中的灰尘、水分的采样器。

背景技术

现有锅炉污染源在线监测分析仪器的工作原理是将在线监测分析仪器的探头直接从锅炉排出的烟道中抽取烟气。但是，锅炉产生的烟气经过电袋除尘、湿法脱硫后仍含有少量灰尘以及过饱和的水分，由于烟气中的水汽冷凝、温度降低，含二氧化硫的湿烟气易凝结形成酸性液体，灰尘吸附水后附着力增强等因素，在线监测分析仪器的探头及管路经常堵塞、腐蚀，因此分析仪器常常无法正常连续工作、采样器探头每两天就需要拆下来清洗一次、工作量大，而且数据不能满足连续稳定运行的环保要求。

为了防止探头堵塞、腐蚀仪器、提高分析仪器对烟气分析的准确性，现有技术申请号为201120308014.1、授权公告号为CN 202351096 U的实用新型专利，公开了一种烟气采样器，包括探头管及滤芯，滤芯收容于探头管内，滤芯与探头管之间形成第一腔体，探头管设置有贯穿探头管侧壁的标气口，标气口经第一腔体与滤芯贯通，通过使标气经过烟气采样器的滤芯，从而达到提高分析仪器对烟气分析的准确性的目的。但是该烟气采样器构造相对比较复杂，且其除去烟气中的水汽是通过“在烟气采样器中设置加热套”，即通过该烟气采样器自动加热保温而完成的。水汽的存在会严重影响在线监测仪器的正常工作。因此，为了彻底地消除水汽的影响，一些现有技术公开的采样器采用在采样器中设立专门的水汽脱除装置，如申请号为201010548836.7、申请公布号为CN 102033000 A的发明专利申请公开了“一种带有烟气脱水装置的烟尘采样枪”，以解决现有技术存在的烟尘采样枪没有过滤除水的作用，使烟尘（气）采样设备在烟尘采样过程中由于结水造成采样管路堵塞，导致采样设备损坏的技术问题。但是，设置专门的除水装置使得采样器的构造更加进一步复杂化。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的采样器构造相对复杂、需加热保温或设置专门的除水装置除去水汽的技术问题，本发明提供了一种烟气采样器。

本发明的具体技术方案是，一种烟气采样器，包括采样管1和探头9，所述采样管1上设置有采样器固定端2、探头固定端3、在线监测仪器连接端4、在线监测仪器连接端口5，所述采样管1上设置有进气口7和出气口6，所述进气口7位于采样管1与烟道中烟气流动方向相同的一侧，所述出气口6位于采样管1烟道中烟气流动方向相反的一侧，其特征在于：所述采样管2内形成一个腔体8，通过进气口7、腔体8和出气口6使得所述采样管（1）与烟道相通，所述探头9位于所述采样管1内的腔体8内，所述腔体8的内径大于所述进气口7或出气口6的内径，当烟气流经进气口7、腔体8和出气口6时，所述采样管1内外具有压力差。

进一步地，所述进气口位于所述采样管的上部靠近所述探头的一端，并与所述探头错开一定的距离；所述出气口位于所述采样管的下部靠近所述探头的一端，并正对着所述探头。

进一步地，所述进气口和出气口与所述采样管连接处的内侧为圆倒角型。

由于本发明采样器采用了在与烟道中烟气流动方向相同的一侧设置进气口、在烟道中烟气流动方向相反的一侧设置一出气口、所述采样管内为一个腔体，所述探头位于所述采样管的腔体内等技术手段，这样当烟气通过所述进气口进入采样器时，由于空间突然增大，采样管内外就形成一定的压力差，烟气在采样管内形成气体平流，流动速度减慢，烟气中所含有的灰尘由于流动的惯性较难进入到采样器中，而进入采样器中的水汽则由于采样器内腔体的存在，使得气体的容积扩大，饱和度降低，不易凝结；同时，采样器通过固定端固定在烟气管道上进行在线监测时与管道纵向水平面具有一定的向上的夹角，利用烟气中灰尘或水汽的惯性、重力等特性，使冷凝下来的水携带灰尘回流到烟道中，达到了水汽、灰尘与采样器中的检测气体自然分离的技术效果。

本发明烟气采样器结构简单、安装方便，在烟气湿法脱硫系统具有一定的实用价值，本发明烟气采样器也可以结合其他技术例如吹扫、过滤等一起应用。

附图说明

图1是本发明烟气采样器结构示意图；图2是本发明烟气采样器沿图1的烟气采样器结构示意图A-A′方向的剖面结构示意图。

附图中标记分述如下：图1中，1采样管、2采样器固定端、3探头固定端、4在线监测仪器连接端、5在线监测仪器连接端口、6出气口、7进气口；图2中，1采样管、2采样器固定端、3探头固定端、4在线监测仪器连接端、5在线监测仪器连接端口、6出气口、7进气口、8腔体、9探头。

具体实施方式

本发明烟气采样器，包括采样管1和探头9，所述采样管1上设置有采样器固定端2、探头固定端3、在线监测仪器连接端4、在线监测仪器连接端口5，所述采样器与烟道中烟气流动方向相同的一侧设置有一进气口7、在烟道中烟气流动方向相反的一侧设置有一出气口6, 所述采样管2内形成一个腔体8，通过进气口7、腔体8和出气口6使得所述采样管1与烟道相通；所述探头9位于所述采样管1的腔体8内；所述采样器通过所述采样器固定端3固定在烟气管道上进行在线监测时与管道纵向水平面具有一定的向上的夹角。所述采样器通过采样器固定端3与烟气管道相连接，采样器通过设置在在线监测仪器连接端4端部的在线监测仪器连接端口5与在线监测仪器相连接。

使用本发明烟气采样器进行烟气检测时，烟道中的烟气通过上述设置在所述采样器与烟道中烟气流动方向相同的一侧的进气口7进入所述采样器的采样管1内的腔体8中，然后从所述出气口6排出，再次进入烟道中。由于烟气通过所述进气口进入采样管1时空间突然增大，采样管1内外就形成一定的压力差，烟气在采样管1内形成气体平流，流动速度减慢，烟气中所含有的灰尘由于流动的惯性较难进入到采样管1中，而进入采样管1中的水汽则由于采样管内腔体8的存在，使得气体的容积扩大，饱和度降低，不易凝结。因此，本发明的技术关键是腔体8大小的设置及进气口7、出气口6的大小、形状及其位置的设置。

本发明烟气采样器在安装使用时，所述采样器与烟气管道纵向水平面具有一定的夹角，这样由于采样管具有一定的倾斜度，烟气中水汽或灰尘的因流动惯性、自身重力等，使冷凝下来的水携带灰尘通过所述出气口6回流到烟道中，达到了水汽、灰尘与采样器中的检测气体自然分离的技术效果，进一步有效地降低了采样烟气中的灰尘、水分，提高了采样器的工作性能和环保污染源在线监测仪器的可靠性。所述采样器与烟气管道纵向水平面向上的夹角优选5～15度。

本发明烟气采样器的进气口7位于所述采样管1的上部靠近所述探头9的一端，优选与所述探头9错开一定的距离；所述出气口6位于所述采样管1的下部靠近所述探头9的一端，优选正对着所述探头9。这样可以保证烟气通过进气口5进入采样管1时，烟气气流流经的距离加大，其流动速度有效地减慢，烟气中所含有的水汽或含灰尘的水汽进一步冷凝下来，而出气口6正对着所述探头9可以保证烟气流经探头9表面时，烟气中所携带的少量烟尘不易凝结在所述探头9表面，从而可以进一步减少探头9因堵塞造成的故障。所述进气口7和出气口6与所述采样管1连接的内侧可以为垂直连接或圆倒角型连接。由于，进气口7和出气口6与所述采样管1连接的内侧为圆倒角型时，可以减少烟气流动阻力，因此本发明优选圆倒角型连接方式。

由于本发明采样器采用了在所述采样器上设置进气口7、出气口6，所述采样管1内为一个腔体8等技术手段，安装在采样器中的探头9的工作环境得到了改善，减少了采样器探头9因堵塞造成的故障，大大延长了采样器检修清洗的周期，提高烟气在线监测仪器的工作稳定性，降低了技术人员的维护工作量。同时，所述采样器与烟气管道纵向水平面具有一定的倾斜度，使得冷凝下来的水携带灰尘回流到烟道中，达到了水汽、灰尘与采样器中的检测气体自然分离的技术效果，进一步降低了采样烟气中的灰尘、水分，提高了采样器的工作性能，实现了烟气在线监测仪器的可靠运行、数据的稳定、连续传输。

本发明采样器制造材料优选304不锈钢，其构造简单、安装方便，在烟气湿法脱硫系统具有一定的实用价值，本发明烟气采样器也可以结合其他技术例如吹扫、过滤等一起应用。实际监测过程，可以根据烟道的种类、性质和大小设计一系列不同大小规格的采样器，如扩大采样管长度和腔体体积，同时可以根据烟气的性质更换不同类型的探头，以扩大本发明烟气采样器的利用范围。

以上所述仅为本发明实施例的优选方式而已，本发明并不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种变换和替换。凡在本实施例的原则和精神下所做的任何修改、等同替换、改进等，都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种烟气采样器，包括采样管（1）和探头（9），所述采样管（1）上设置有采样器固定端（2）、探头固定端（3）、在线监测仪器连接端（4）、在线监测仪器连接端口（5），所述采样管（1）上设置有进气口（7）和出气口（6），所述进气口（7）位于采样管（1）与烟道中烟气流动方向相同的一侧，所述出气口（6）位于采样管（1）烟道中烟气流动方向相反的一侧，其特征在于：所述采样管（2）内形成一个腔体（8），通过进气口（7）、腔体（8）和出气口（6）使得所述采样管（1）与烟道相通，所述探头（9）位于所述采样管（1）内的腔体（8）内，所述腔体（8）的内径大于所述进气口（7）或出气口（6）的内径，当烟气流经进气口（7）、腔体（8）和出气口（6）时，所述采样管（1）内外具有压力差。

2.根据权利要求1所述的烟气采样器，其特征在于：所述进气口（7）位于所述采样管（1）的上部靠近所述探头（9）的一端，并与所述探头（9）错开一定的距离；所述出气口（6）位于所述采样管（1）的下部靠近所述探头（9）的一端，并正对着所述探头（9）。

3.根据权利要求2所述的烟气采样器，其特征在于：所述进气口（7）和出气口（6）与所述采样管（1）连接处的内侧为圆倒角型。

4.根据上述任一项权利要求所述的烟气采样器，其特征在于：所述采样器的制造材料为304不锈钢。