CN104729889B - 一种同步烟气取样系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同步烟气取样系统及其方法，其中该系统包括：烟气混合收集器，所述烟气混合收集器的下端连通若干进气管，每个所述进气管的进气端均通过软管连接一蠕动泵，每个所述蠕动泵的另一端均通过软管经过滤器连接到烟气取样管，所述烟气取样管的另一端通入烟气，烟气取样管的端部对应于取样平面的预设测点位置；所述烟气混合收集器的顶端设有一烟气引出口和一放气阀，所述烟气引出口与烟气分析仪相连；每个所述蠕动泵均连接至同一调速驱动器的驱动轴上。本发明使得各个烟气取样管的流量始终保持一致，并且使采样流量与烟气分析仪的测试流量相匹配，保证了烟气取样测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及烟气采样分析领域，尤其涉及一种同步烟气取样系统及其方法。
背景技术
在电力、能源、建材和冶金等行业的生产环节中，大型锅炉在这些生产中用来提供动力。对锅炉设备的效率和环保指标的监测是掌握锅炉经济与环保性能的重要手段。其中，锅炉的烟气取样是监测锅炉性能的基本技术手段，是各项试验检测工作的基础。
锅炉烟道的尺寸较大，尤其是大型锅炉，其烟道截面可达10米宽，5米深。对如此大尺寸的截面烟气成分进行分析，需要布置多个取样点，同时取样并实时分析。为了同时对多个测点实施测量，需要把各个取样点的烟气气样先混合再进行分析，以获得平均的气体成分。这时，如果取样点的取样流量不一致，就会影响测量分析的准确性。为了获得一致的取样流量，现有的方法一般是在取样管路上加装可调截流装置并用流量计监测所有的取样流量。
现有的烟气取样系统和方法较为复杂，实施困难，虽然理论上可行，但是基本未能付诸实践。现有的烟气取样方法均先使部分取样点的烟气样混合，然后逐步混合各个烟气取样是常用的方法，这种方法无法计量由各取样点获得的烟气流量，各管路的流量存在不确定的差别。
发明内容
为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种能够保证各个取样点采样流量相同，而且实施方便、系统可靠以及测量分析准确的同步烟气取样系统及其方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种同步烟气取样系统，包括：烟气混合收集器，所述烟气混合收集器的下端设有若干个进气管，每个所述进气管的进气端均通过软管连接一蠕动泵，每个所述蠕动泵的另一端均通过软管经过滤器连接至一根烟气取样管，所述烟气取样管的另一端通入烟气，烟气取样管的端部对应于取样平面的预设测点位置；所述烟气混合收集器的顶端设有一烟气引出口和一放气阀，所述烟气引出口与烟气分析仪相连；每个所述蠕动泵均连接至同一调速驱动器的驱动轴上，用于设定每个蠕动泵的转速相同值，使得每个烟气取样管的采样流量相同。
每个所述蠕动泵的另一端均通过过滤器连接到烟气取样管。
所述烟气混合收集器，包括集气罐，所述集气罐的顶端设有集气罩，所述烟气引出口和放气阀均设置于集气罩的顶端，所述集气罩罩住伸入集气罐内的进气管末端。
所述烟气混合收集器采用透明材料制作。
所述集气罐的形状为柱形。
所述调速驱动器为驱动电机。
所述烟气取样管的材质为不锈钢。
所述进气管为玻璃管或有机玻璃管。
所述软管为橡胶软管或工程塑料软管。
基于同步烟气取样系统的采样方法，包括以下步骤：
步骤1：将烟气取样管伸入锅炉尾部烟道中，烟气取样管的端部对应于取样平面的预设测点位置；烟气混合收集器的集气罐内加入饱和氯化钠溶液，使所有进气管末端在液面之下；
步骤2：启动蠕动泵，设定蠕动泵的转速，烟气取样管中的烟气经过过滤器，在蠕动泵的作用下，烟气通过进气管进入集气罩；
步骤3：打开烟气混合收集器的放气阀，排空集气罩内的空气，再把放气阀关闭；
步骤4：烟气进入集气罩之后，集气罩会慢慢上浮，待集气罩内逐步充满气体时，启动烟气分析仪进行测量分析。
所述步骤2中的设定蠕动泵的转速的过程为：
若烟气采样流量大于烟气分析仪的测试流量，减慢蠕动泵的转速，或打开放气阀，放掉一部分混合气样；若烟气采样流量小于烟气分析仪的测试流量，集气罩逐步下沉，此时增大蠕动泵的转速，使烟气采样流量和烟气分析仪的测试流量相匹配。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的每个进气管的进气端经由软管连接一蠕动泵，每个蠕动泵的另一端连接一根烟气取样管，每个所述蠕动泵均连接至同一调速驱动器的驱动轴上，这样可以设定每个蠕动泵的转速相同值，使得每个烟气取样管的采样流量相同；
(2)本发明的同步烟气取样系统中包含的烟气混合收集器的顶端还设有放气阀，用于排空集气罩内的空气，与同步调节的蠕动泵结合，使烟气采样流量和烟气分析仪的测试流量相匹配，保证各个烟气取样管的流量始终是一致的，保证了取样测量的准确性。
(3)本发明的同步烟气取样系统便于随时观察掌握和调节烟气采样流量的情况，提高了测量的可靠性。
附图说明
图1是本发明的同步烟气取样系统整体结构示意图；
图2a)是本发明的烟气混合收集器的正视图；
图2b)是本发明的烟气混合收集器的俯视图。
其中，1、烟气混合收集器；2、进气管；3、蠕动泵；4、烟气取样管；5、烟气引出口；6、放气阀；7、烟气分析仪；8、调速驱动器；9、过滤器；10、集气罐；11、集气罩。
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所示，一种同步烟气取样系统，包括：烟气混合收集器1，所述烟气混合收集器1的下端连通若干进气管2，每个所述进气管2的进气端均通过软管连接一蠕动泵3，每个所述蠕动泵3的另一端均通过软管经过滤器9连接到烟气取样管4，所述烟气取样管4的另一端通入烟气，烟气取样管4的端部对应于取样平面的预设测点位置；所述烟气混合收集器1的顶端设有一烟气引出口5和一放气阀6，所述烟气引出口5与烟气分析仪7相连；每个所述蠕动泵3均连接至同一调速驱动器8的驱动轴上，用于设定每个蠕动泵3的转速相同值，使得每个烟气取样管4的采样流量相同；所述调速驱动器8为驱动电机。
如图2a)所示，烟气混合收集器1，包括集气罐10，所述集气罐10的顶端设有集气罩11，所述烟气引出口5和放气阀6均设置于集气罩11的顶端，所述集气罩11罩住伸入集气罐10内的进气管2的出气端。所述集气罐10的形状为柱形。进气管2通过所述集气罐10的侧壁进入集气罐。所述烟气混合收集器1采用透明材料制作。本实施例中，烟气混合收集器的集气罐10形状采用圆柱状，如图2b)所示。
其中，所述烟气取样管4的材质为不锈钢。
所述进气管2为玻璃管或有机玻璃管。
所述软管为橡胶软管或工程塑料软管。
本发明的基于同步烟气取样系统的采样方法，包括以下步骤：
步骤1：将烟气取样管4伸入锅炉尾部烟道中，烟气取样管4的端部对应于取样平面的预设测点位置；烟气混合收集器1的集气罐10内加入饱和氯化钠溶液，使所有进气管2末端在液面之下；
步骤2：启动蠕动泵3，设定蠕动泵3的转速，烟气取样管4中的烟气经过过滤器9，在蠕动泵3的作用下，烟气通过进气管2进入集气罩11；
步骤3：打开烟气混合收集器1的放气阀6，排空集气罩11内的空气，再把放气阀6关闭；
步骤4：烟气进入集气罩11之后，集气罩11会慢慢上浮，待集气罩11内逐步充满气体时，启动烟气分析仪7进行测量分析。
若烟气采样流量大于烟气分析仪7的测试流量，减慢蠕动泵3的转速，或打开放气阀6，放掉一部分混合气样；若烟气采样流量小于烟气分析仪7的测试流量，集气罩11逐步下沉，此时增大蠕动泵3的转速，使烟气采样流量和烟气分析仪7的测试流量相匹配。由于蠕动泵3均同步调节的，所以各个烟气取样管4的流量始终是一致的，保证了取样测量的准确性。
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 (9)
1.一种同步烟气取样系统，其特征在于，包括：烟气混合收集器，所述烟气混合收集器的下端连通若干进气管，每个所述进气管的进气端均通过软管连接一蠕动泵，每个所述蠕动泵的另一端均通过软管经过滤器连接到烟气取样管，所述烟气取样管的另一端通入烟气，烟气取样管的端部对应于取样平面的预设测点位置；所述烟气混合收集器的顶端设有一烟气引出口和一放气阀，所述烟气引出口与烟气分析仪相连；每个所述蠕动泵均连接至同一调速驱动器的驱动轴上，用于设定每个蠕动泵的转速相同值，使得每个烟气取样管的采样流量相同；
所述烟气混合收集器，包括集气罐，所述集气罐的顶端设有集气罩，所述烟气引出口和放气阀均设置于集气罩的顶端，所述集气罩罩住伸入集气罐内的进气管末端；
若烟气采样流量大于烟气分析仪的测试流量，减慢蠕动泵的转速，或打开放气阀，放掉一部分混合气样；若烟气采样流量小于烟气分析仪的测试流量，集气罩逐步下沉，此时增大蠕动泵的转速，使烟气采样流量和烟气分析仪的测试流量相匹配。
2.如权利要求1所述的一种同步烟气取样系统，其特征在于，所述集气罐的形状为柱形。
3.如权利要求1所述的一种同步烟气取样系统，其特征在于，所述进气管由集气罐的侧壁穿过进入集气罐。
4.如权利要求1所述的一种同步烟气取样系统，其特征在于，所述烟气混合收集器采用透明材料制作。
5.如权利要求1所述的一种同步烟气取样系统，其特征在于，所述调速驱动器为驱动电机。
6.如权利要求1所述的一种同步烟气取样系统，其特征在于，所述烟气取样管的材质为不锈钢。
7.如权利要求1所述的一种同步烟气取样系统，其特征在于，所述进气管为玻璃管或有机玻璃管。
8.一种基于如权利要求1-7任一项所述的同步烟气取样系统的采样方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将烟气取样管伸入锅炉尾部烟道中，烟气取样管的端部对应于取样平面的预设测点位置；烟气混合收集器的集气罐内加入饱和氯化钠溶液，使所有进气管末端在液面之下；
步骤2：启动蠕动泵，设定蠕动泵的转速，烟气取样管中的烟气经过过滤器，在蠕动泵的作用下，烟气通过进气管进入集气罩；
步骤3：打开烟气混合收集器的放气阀，排空集气罩内的空气，再把放气阀关闭；
步骤4：烟气进入集气罩之后，集气罩会慢慢上浮，待集气罩内逐步充满气体时，启动烟气分析仪进行测量分析。
9.如权利要求8所述的基于同步烟气取样系统的采样方法，其特征在于，所述步骤2中的设定蠕动泵的转速的过程为：
若烟气采样流量大于烟气分析仪的测试流量，减慢蠕动泵的转速，或打开放气阀，放掉一部分混合气样；若烟气采样流量小于烟气分析仪的测试流量，集气罩逐步下沉，此时增大蠕动泵的转速，使烟气采样流量和烟气分析仪的测试流量相匹配。
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