CN104132829B - 一种烟气均流取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟气均流取样装置，以实现各点烟气流量均匀相等，操作简单、易实现。在锅炉尾部烟道宽度方向将烟道横截面分成若干等面积单元，各单元对应烟道上固定安装相应的多管组合型烟气取样枪；各多管组合型烟气取样枪在烟道外部分与烟气一级混合用流量调节装置连接，对烟气进行第一次均流并混合；烟气一级混合用流量调节装置将混合后的烟气送入二级混合器，二级混合器烟气送入烟气分析装置进行烟气分析；烟气一级混合用流量调节装置设有相应管路与对应取样枪的取样管连接，在各管路上安装烟气过滤装置和带调节阀的浮子流量计，保持各取样管流量相同；各管路与一级混合器连接，各一级混合器通过长度相同的烟气引出管与二级混合器连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气均流取样装置，用于锅炉热力试验中获取烟气。
背景技术
在锅炉热力试验中，排烟成分测量是一项重要的工作，直接影响锅炉热效率、空预器漏风率和SCR烟气脱硝系统等的试验结果。目前，烟气分析仪的精度已完全可满足工程试验的要求，因此，获取有代表性的烟气样品就成为影响测试结果的主要问题。
为了使所取烟气样品具有代表性，国际和国内标准中均推荐采用全截面网格法，即把烟道的横截面分成许多相等的单元面积，并从这些单元面积的中心取烟气样品。为了将烟气从烟道相应位置抽出，试验人员主要采用以下三种方法：
(1)通过多管组合型烟气取样枪将烟气抽出；
(2)通过笛形管型烟气取样枪将烟气抽出；
(3)通过单根不锈钢管逐点插拔的方式将烟气抽出。
多管组合型烟气取样枪是由多根直径相同、长度不等的不锈钢管组合而成，其不锈钢管伸入烟道的长度与等截面网格中心一一对应。笛形管型烟气取样枪是一根开有若干等直径小孔的不锈钢管，其开孔位置与等截面网格中心对齐。根据流体力学相关理论，采用笛形管型和多管组合型烟气取样枪的各点抽气量与沿程距离有关，沿程距离越长，抽取的烟气量越少，因此，采用前两种方法抽取的烟气样品代表性欠佳。单根不锈钢管逐点插拔的方式虽然可保证各取样点的烟气量均匀一致，但在测试过程中会耗费大量的时间和人力，并在反复的插拔过程中会带来诸多不安全因素。
通过专利检索，发现以下相关专利：
专利《双泵均流烟气取样装置及取样方法》(申请公布号：CN103674631A)中，发明人采用取样孔直径渐变的笛形管型烟气取样枪将烟气抽出，实现各取样点的烟气流量相同。该发明存在的问题主要有：(1)在该方案的实施中，需根据现场相关几何尺寸计算各取样孔的直径，并要在有限的管径上开出精准尺寸的取样小孔，不仅现场实现较为困难，而且会造成误差叠加，影响测量准确性。(2)在节流装置前没有过滤装置，可靠性较差；(3)用该装置进行测量时，烟气中携带的灰尘易造成取样孔堵塞，而且孔径越小，堵塞发生的越快，影响抽取烟气样品的代表性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种烟气均流取样装置，从而可以实现各点烟气流量均匀相等，并且操作简单、易于实现、可靠性高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种烟气均流取样装置，在锅炉尾部烟道宽度方向将烟道的横截面分成若干等面积单元，在各单元对应的烟道上固定安装相应的多管组合型烟气取样枪；
各多管组合型烟气取样枪在烟道外的部分与烟气一级混合用流量调节装置连接，将取出的烟气进行第一次均流并混合；
烟气一级混合用流量调节装置将混合后的烟气送入二级混合器，二级混合器则将烟气送入烟气分析装置进行烟气分析；
其中，烟气一级混合用流量调节装置设有相应的管路与对应多管组合型烟气取样枪的取样管连接，在各管路上安装烟气过滤装置和带调节阀的浮子流量计，保持各取样管流量相同；各管路与一级混合器连接，各一级混合器通过长度相同的烟气引出管分别与二级混合器连接。
所述烟气一级混合用流量调节装置中与取样管连接的管路由多段连通管组成，其中连通管I与对应取样管连接，连通管I与过滤装置连接；过滤装置与连通管II连接，连通管II与带调节阀的浮子流量计连接，带调节阀的浮子流量计与连通管III连接，各连通管III则与一级混合器连接。
所述烟气一级混合用流量调节装置设有透明保护壳。
所述多管组合型烟气取样枪的各取样管贯穿密封圆盘II，并在贯穿处焊接后与烟气一级混合用流量调节装置的对应管路连接。
所述取样管穿出密封圆盘II的部分长度均为250mm，另一侧的长度根据烟道截面尺寸确定。
所述密封圆盘II通过螺栓与焊接在烟道壁面的相应密封圆盘I进行连接。
所述各多管组合型烟气取样枪的各取样管间设有防止取样管变形的支撑块。
所述取样管为的不锈钢管。
所述一级混合器和二级混合器均为透明材质制成。
所述二级烟气混合装置通过抽气泵将烟气送入烟气分析装置。
所述烟气分析装置为烟气分析仪。
本发明的有益效果是：
(1)可以实现各点烟气流量均匀相等；
(2)现场操作简单，易于实现；
(3)烟气取样枪不易积灰堵塞，可靠性高。
附图说明：
图1是烟气取样示意图。
图2是流量控制装置结构示意图。
图3是多管组合型烟气取样枪示意图。
其中,1、烟道；2、多管组合型烟气取样枪；3、烟气一级混合用流量调节装置；4、二级混合器；5、抽气泵；6、烟气分析仪；7、密封圆盘Ⅰ；8、螺栓；9、保护外壳；10、连通管Ⅰ；11、过滤器；12、医用脱脂棉；13、连通管Ⅱ；14、带调节阀的浮子流量计；15、连通管Ⅲ；16、一级混合器；17、烟气引出管；18、取样管；19、密封圆盘Ⅱ；20、支撑块。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
如图1、图3所示，根据锅炉尾部烟道1的几何尺寸，在锅炉尾部烟道1宽度方向按标准将烟道1的横截面分成若干等面积单元，每个单元设有一个多管组合型烟气取样枪2，同时确定多管组合型烟气取样枪2的取样管18的数量和长度。沿烟道1宽度方向分别将经过加工的多管组合型烟气取样枪2插入烟道1中，并利用螺栓8将烟道1壁面焊接的密封圆盘I7与多管组合型烟气取样枪2的密封圆盘II19进行连接，这样不仅可固定多管组合型烟气取样枪2，而且还可防止出现漏风。烟道1中的烟气首先经各只多管组合型烟气取样枪2引入各自的烟气一级混合用流量调节装置3，然后在烟气一级混合用流量调节装置3中均流混合后引入二级混合器4中，最后抽气泵5将二级混合罐4中的烟气送入烟气分析仪6中进行成份测量。
每个多管组合型烟气取样枪2均由直径为的不锈钢管组合而成，不锈钢管数量根据烟道截面尺寸确定；各不锈钢管贯穿相应的密封圆盘II19，并在贯穿处进行焊接。各不锈钢管在密封圆盘II19一侧的长度均为250mm，另一端插入烟道1内的长度根据烟道截面尺寸确定，各不锈钢管间有支撑块20，防止取样管变形。
如图2所示，烟气一级混合用流量调节装置3由保护外壳9、带调节阀的浮子流量计14、过滤器11、各连通管、一级混合器16和烟气引出管17组成。
烟气通过多管组合型烟气取样枪2的取样管18抽出，经连通管I10进入过滤器11中，利用医用脱脂棉12(也可采用其他吸附材料，比如滤网或过滤用海绵等)过滤掉烟气中的灰尘，然后经连通管II13进入带调节阀的浮子流量计14，通过调节流量调节旋钮，达到各取样管18的流量相等。最后经连通管III15将各取样管18中相同的烟气量在一级混合器16中均 匀混合，并由长度相同的烟气引出管17将各一级混合器16中的烟气引入二级混合器4中。
保护外壳9采用透明有机玻璃制作而成；一级混合器16、二级混合器4采用透明有机玻璃制作而成。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种烟气均流取样装置，其特征是，在锅炉尾部烟道宽度方向将烟道的横截面分成若干等面积单元，在各单元对应的烟道上固定安装相应的多管组合型烟气取样枪；
各多管组合型烟气取样枪在烟道外的部分与烟气一级混合用流量调节装置连接，将取出的烟气进行第一次均流并混合；
烟气一级混合用流量调节装置将混合后的烟气送入二级混合器，二级混合器则将烟气送入烟气分析装置进行烟气分析；
其中，烟气一级混合用流量调节装置设有相应的管路与对应多管组合型烟气取样枪的取样管连接，在各管路上安装烟气过滤装置和带调节阀的浮子流量计，保持各取样管流量相同；各管路与一级混合器连接，各一级混合器通过长度相同的烟气引出管分别与二级混合器连接。
2.如权利要求1所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述烟气一级混合用流量调节装置中与取样管连接的管路由多段连通管组成，其中连通管I与对应取样管连接，连通管I与过滤装置连接；过滤装置与连通管II连接，连通管II与带调节阀的浮子流量计连接，带调节阀的浮子流量计与连通管III连接，各连通管III则与一级混合器连接。
3.如权利要求2所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述烟气一级混合用流量调节装置设有透明保护壳。
4.如权利要求1所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述多管组合型烟气取样枪的各取样管贯穿密封圆盘II，并在贯穿处焊接后与烟气一级混合用流量调节装置的对应管路连接。
5.如权利要求4所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述密封圆盘II通过螺栓与焊接在烟道壁面的相应密封圆盘I进行连接。
6.如权利要求4所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述取样管穿出密封圆盘II的部分长度均为250mm，另一侧的长度根据烟道截面尺寸确定。
7.如权利要求1或2或4或5所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述各多管组合型烟气取样枪的各取样管间设有防止取样管变形的支撑块。
8.如权利要求7所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述取样管为的不锈钢管。
9.如权利要求1或2所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述一级混合器和二级混合器均为透明材质制成。
10.如权利要求1所述的烟气均流取样装置，其特征是，所述二级烟气混合装置通过抽气泵将烟气送入烟气分析装置；所述烟气分析装置为烟气分析仪。
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