CN103674631B - 双泵均流烟气取样装置及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种双泵均流烟气取样装置及取样方法，包括烟气混合罐，所述的烟气混合罐上设有与其相通的烟气取样枪和烟气引出管，所述的烟气引出管的引出端与一个泵I相连，在烟气引出管还引出一条与烟气分析仪相连支路；所述的烟气取样枪的与烟气混合罐相通的一端设有节流装置，在所述的烟气引出管上设有过滤器。本发明实现了单支取样枪上各测量孔烟气流量的均衡，提高了烟气氧量测量的准确性。

Description

双泵均流烟气取样装置及取样方法

技术领域

本发明具体公开了一种双泵均流烟气取样装置及取样方法。

背景技术

在电站锅炉热力试验过程中，常常需要对烟气含氧量进行测量。但是锅炉尾部烟道截面尺寸很大，烟气在尾部烟道中横向混合较差，分层现象严重，这导致烟气含氧量在烟道截面上分布不均匀。因此，国家标准规定采用网格法测量烟气含氧量。网格法测量烟气含氧量的方法如图1所示，由各支取样枪取到的烟气进入烟气混合罐中混合后由泵引入烟气分析仪中进行测量。

在实际测量中发现这一测量系统存在以下几点问题。

一是笛型管式取样枪不能保证取样枪各取样孔的烟气流量相同。如图2所示，笛型管式烟气取样枪沿取样管均布多个直径相同的取样孔，在外部抽吸力作用下，烟气从各个小孔进入烟气取样枪。由相关流体力学原理可知，小孔越靠近取样枪尾端，小孔内负压越小，小孔内外的烟气差压越小，烟气流量也越小。即，不同位置的取样孔的烟气流量是不同的，由于各小孔所取烟气量不同，其混合后烟气含氧量的代表性变差，测量结果和实际含氧量之间存在较大偏差。

二是每支取样枪所在取样支路的沿程阻力不同，使得各支取样枪的烟气量不同，如图1所示。即进入混合罐的各支路的烟气量不同。从而导致混合后烟气中含氧量的代表性变差，测量结果进一步偏离实际含氧量。

三是烟气分析仪准确测量时对烟气流量有一定的要求，受制于这一要求，往往不能选择流量较大的泵，这导致泵对烟气的抽吸力不足，从而使管道阻力的影响更明显，加重了网格法各测量孔烟气流量不均的问题。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了双泵均流烟气取样装置，可实现各测量孔烟气流量均匀，同时能够解决现有装置中单泵对烟气抽吸力不足的问题，实现准确测量。

本发明采用的技术方案如下：

一种双泵均流烟气取样装置，包括烟气混合罐，所述的烟气混合罐上设有与其相通的烟气取样枪和烟气引出管，所述的烟气引出管的引出端与一个泵I相连，在烟气引出管还引出一条与烟气分析仪相连支路；所述的烟气取样枪的与烟气混合罐相通的一端设有节流装置，在所述的烟气引出管上设有过滤器。

所述的烟气取样枪上设有沿取样枪首端到尾端的方向，直径逐渐增大的取样孔。

所述的过滤器包括双层无纺布滤芯除灰装置和变色硅胶吸附式除湿装置。

在所述的烟气引出管与烟气分析仪相连的支路上设有一个泵II。

所述的烟气取样枪包括至少一个。

所述的每个烟气取样枪的与烟气混合罐通过烟气导管相连,所述的烟气导管与烟气取样枪、烟气混合罐之间密封连接；且每个烟气导管的长度相同。

双泵均流烟气取样装置的取样方法，如下：

步骤1.将烟气取样枪伸入锅炉尾部烟道中，烟气通过取样孔进入取样枪，由于渐变孔烟气取样枪的结构，保证各个孔的烟气流量均匀一致；

步骤2.烟气取样枪中收集到的烟气流经烟气导管进入烟气混合罐，通过调节节流装置使进入混合罐的各支路烟气流量完全一致；

步骤3.取样枪取到的烟气在烟气混合罐中充分混合后，通过烟气引出管，经过滤器除灰除湿后流向泵I，在泵II的作用下，混合好的一部分烟气进入烟气分析仪。

步骤4烟气分析仪对烟气进行分析。

本发明的工作过程如下：

将烟气取样枪伸入锅炉尾部烟道中，烟气通过取样孔进入取样枪，由于渐变孔烟气取样枪的特殊结构，可以保证各个孔的烟气流量均匀一致。烟气取样枪中收集到的烟气流经烟气导管进入烟气混合罐，各支烟气导管设计为相同长度，通过调节节流装置使进入混合罐的各支路烟气流量完全一致。通过节流装置和渐变孔烟气取样枪的搭配就能保证网格法各个取样孔的烟气流量均匀一致，极大提高了所取烟气的代表性。取样枪取到的烟气在烟气混合罐中充分混合，通过烟气引出管，经过滤器除灰除湿后流向气泵，在前置泵的作用下，混合好的一部分烟气进入烟气分析仪。

该测量装置中采用渐变孔烟气取样枪替代笛型管式烟气取样枪，再通过调整节流装置，可以同时使网格法上所有烟气取样孔的烟气流量完全一致，极大提高了整个烟气取样系统所取烟气的代表性和烟气氧量测量的准确性。同时，用双泵代替单泵能够解决抽吸力不足与限定烟气流量之间的矛盾。主气泵为烟气流动提供足够的抽吸力，前置泵为烟气分析仪提供准确测量所需的烟气流量，烟气分析仪在适宜烟气流量下工作同样提高了测量的准确性。

本发明的有益效果是：

1渐变孔烟气取样枪的使用实现了单支取样枪上各测量孔烟气流量的均衡，提高了烟气氧量测量的准确性。

2烟气混合罐上节流装置的使用实现了各烟气取样枪烟气流量的一致，进一步提高了烟气氧量测量的准确性。

3双泵的使用既能为系统提供足够的抽吸力，同时也能保证烟气分析仪能够在最适宜的烟气流量下进行测量，进一步确保了烟气氧量测量的准确性。

附图说明

图1原网格法烟气取样示意图；

图2原笛型管式烟气取样枪示意图；

图3为双泵均流烟气取样装置的示意图；

图4渐变孔烟气取样枪示意图；

图中：1-烟气取样枪；2-烟气导管；3-节流装置；4-烟气混合罐；5-烟气引出管；6-过滤器；7-前置泵；8-烟气分析仪；9-主气泵，10取样枪尾端,11取样孔，12取样枪首端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

图3为双泵均流烟气取样装置的示意图。该装置包括烟气取样枪1、烟气导管2、节流装置3、烟气混合罐4、烟气引出管5、过滤器6、前置泵7、烟气分析仪8和主气泵9组成。

烟气混合罐4上设有与其相通的烟气取样枪1和烟气引出管5，所述的烟气引出管5的引出端与一个主气泵9相连，在烟气引出管5还引出一条与烟气分析仪8相连支路；所述的烟气取样枪1的与烟气混合罐4相通的一端设有节流装置3，在所述的烟气引出管5上设有过滤器6。

烟气取样枪1如图4所示，沿取样枪首端12到取样枪尾端10的方向，取样孔11直径逐渐增大。由流体力学知识可知，小孔越靠近取样枪尾端10，小孔内负压越小，小孔内外的烟气差压越小，烟气流速也就越小，如果各点的孔径相等，则越靠近取样枪尾端10的取样孔11的烟气流量就越小，因此，为了使各孔的烟气流量相等，我们增大靠近尾端的取样孔的直径，这样就能均衡各只孔的烟气流量。各孔的直径可通过阻力计算获得。用渐变孔烟气取样枪代替普通笛型管式取样枪可保证枪身各取样孔的烟气流量一致。

烟气导管2是不锈钢编织网蛇皮软管，烟气取样枪1中收集到的烟气通过烟气导管2进入烟气混合罐4，两端采用密封连接，保证无空气渗入。

节流装置3位于烟气导管与烟气混合罐之间，作用是可以通过调节它来均衡各取样枪支路的流动阻力，保证从各取样枪取到的烟气量相同。连接好烟气导管与混合罐之后在实验台上进行抽吸试验，通过风速表测量各烟气导管入口的风速，若存在较大偏差，调整节流装置，直至各烟气导管入口流量完全一致。节流装置的使用可保证各支取样枪取到的烟气量均衡一致。

烟气混合罐4可使各支取样枪取到的烟气在其中充分混合，混合好的烟气经烟气引出管引出。

过滤器由双层无纺布滤芯除灰装置和变色硅胶吸附式除湿装置组成，它可以保证其后的烟气分析仪安全、准确测量，同时改善了后面两台泵的运行环境。

Claims (3)

1.一种双泵均流烟气取样装置，包括烟气混合罐，所述的烟气混合罐上设有与其相通的烟气取样枪和烟气引出管，其特征在于：所述的烟气引出管的引出端与一个泵I相连，在烟气引出管还引出一条与烟气分析仪相连支路；所述的烟气取样枪的与烟气混合罐相通的一端设有节流装置，在所述的烟气引出管上设有过滤器；所述的烟气取样枪上设有沿取样枪首端到尾端的方向，直径逐渐增大的取样孔；在所述的烟气引出管与烟气分析仪相连的支路上设有一个泵II；所述的过滤器包括双层无纺布滤芯除灰装置和变色硅胶吸附式除湿装置；连接好烟气导管与混合罐之后在实验台上进行抽吸试验，通过风速表测量各烟气导管入口的风速，若存在较大偏差，调整节流装置，直至各烟气导管入口流量完全一致；

取样方法，如下：

步骤1.将烟气取样枪伸入锅炉尾部烟道中，烟气通过取样孔进入取样枪，由于渐变孔烟气取样枪的结构，保证各个孔的烟气流量均匀一致；

步骤2.烟气取样枪中收集到的烟气流经烟气导管进入烟气混合罐，通过调节节流装置使进入混合罐的各支路烟气流量完全一致；

步骤3.取样枪取到的烟气在烟气混合罐中充分混合后，通过烟气引出管，经过滤器除灰除湿后流向泵I，在泵II的作用下，混合好的一部分烟气进入烟气分析仪；

步骤4.烟气分析仪对烟气进行分析。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的烟气取样枪包括至少一个。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的每个烟气取样枪的与烟气混合罐通过烟气导管相连,所述的烟气导管与烟气取样枪、烟气混合罐之间密封连接；且每个烟气导管的长度相同。