CN110849698A - 一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，包括电加热面板、预处理装置、烟气分析仪和4根电加热烟气采样枪，还包括综合烟气混合箱，所述综合烟气混合箱下方设置有抽气箱，所述综合烟气混合箱内侧壁均设置有用于保持混合烟气温度的保温层，所述保温层内四周均设置有所述电加热面板，所述保温层内架设有用于将通入所述综合烟气混合箱内的各路烟气进行混合的电动扰动器；所述保温箱下表面开设有一出气口，所述抽气箱内设置有抽气泵，所述抽气泵的抽气口处连接有抽气管；本发明结构简单，操作便捷，能够满足大型锅炉尾部多路烟气便捷取样的混合需求，保证大型锅炉尾部烟道高负压且高湿、低温、低SO2时烟气取样能力，有效提高测试准确性。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉尾部烟气分析技术领域，特别是一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统。
背景技术
根据《电站锅炉性能试验规程》和《工业锅炉热工性能试验规程》要求，试验应采用网格法取样，网格法取出的各点样品，在不影响精度的前提下可混合为1个或2个样品进行分析。当测量SO2气体浓度时，取样管道需要采用恒温伴热。因此，需要有合适的装置来同步收集烟道内的烟气，且能适应烟道内外压差的不同，同时保证在取样过程中烟气成分稳定准确。
现有烟气采样系统无法同时满足各种大型锅炉尾部烟道网格法多点同步取样，且全系统恒温伴热检测超低排放高湿低硫烟气的要求；现有烟气混合箱混合均匀度不佳，系统正负压无法智能调节。
发明内容
有鉴于此，为克服上述背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，能够满足大型锅炉尾部烟气便捷取样的混合需求，保证大型锅炉尾部烟道高负压且高湿、低温、低SO2时烟气取样能力，有效提高测试规范性、准确性。
本发明采用以下方法来实现：一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，包括电加热面板、预处理装置、烟气分析仪和4根电加热烟气采样枪，其特征在于：还包括综合烟气混合箱，所述综合烟气混合箱下方设置有抽气箱，所述综合烟气混合箱内侧壁均设置有用于收集多路烟气并混合的保温层，所述保温层内四周均设置有所述电加热面板，所述保温层内架设有用于将通入所述综合烟气混合箱内的各路烟气进行混合的电动扰动器；所述综合烟气混合箱下表面开设有一出气口，所述抽气箱内设置有抽气泵，所述抽气泵的抽气口处连接有抽气管，所述抽气管的进气端穿过所述抽气箱和所述综合烟气混合箱与所述出气口连接延伸至所述保温层内，所述抽气箱的右侧面设置有网格排气口，且所述抽气泵的出气口与所述网格排气口相对应；所述综合烟气混合箱上四周均设置有将各路烟气通入所述综合烟气混合箱内的第一伴热管线，且所述第一伴热管线与所述电加热烟气采样枪连接，所述综合烟气混合箱上中部设置有用于将所述综合烟气混合箱内的混合烟气输送至预处理装置内的第二伴热管线，所述第二伴热管线与所述预处理装置连接，所述预处理装置经一管线与所述烟气分析仪连接，所述电加热烟气采样枪伸进大型锅炉尾部烟道上开设的预留检测口内。
进一步的，所述电动扰动器包括驱动电机和螺旋叶片，所述驱动电机设置于所述综合烟气混合箱内的右侧壁上，且所述驱动电机设置于所述保温层外部，所述综合烟气混合箱内左侧壁上设置有与所述驱动电机相对应的轴承，所述驱动电机的输出轴末端穿过所述保温层与所述轴承的内轴承连接，所述螺旋叶片设置于所述驱动电机的输出轴上，且所述螺旋叶片设置于所述保温层内。
进一步的，所述第一伴热管线上设置有第一流量计，所述第二伴热管线上设置有第二流量计；所述综合烟气混合箱正面设置有控制盒，所述控制盒上设置有显示屏和多个控制按钮，且所述显示屏设置于所述控制按钮上方，所述电加热面板、驱动电机、第一流量计和第二流量计均与所述控制盒电性连接。
进一步的，所述第一伴热管线的出气口上设置有第一电磁阀，所述第二伴热管线的进气口上设置有第二电磁阀，所述抽气泵的抽气口上设置有第三电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均与所述控制盒电性连接。
进一步的，所述综合烟气混合箱侧面连接设置有为所述综合烟气混合箱和所述抽气泵供电的电源线。
进一步的，所述电加热烟气采样枪包括加热采样探针和加热采样探头，所述加热采样探针与所述加热采样探头经螺纹可拆卸连接；所述加热采样探头上后端设置有便于工作人员持握的持握部，所述加热采样探头上设置有加热电源线，所述第一伴热管线经一连接螺栓与所述加热采样探头连接。
进一步的，所述加热采样探针包括4节延长探管，所述延长探管内部采用串联电阻螺旋缠绕加热，每节延长探管上前端部开设有取样口，所述取样口上设置有可更换烟尘过滤器，且所述取样口的取样方向为面向烟气方向。
进一步的，所述加热电源线的数量为4根，所述加热电源线4根并联为1根，并在端部设置电源插座。
本发明的有益效果在于：本发明中加入了综合烟气混合箱，能够将各路烟气进行混合作用，保证烟气取样的代表性，更好的进行烟气分析；加入了第一流量计和第二流量计，保证各路气体量均匀分布且保证流量大小符合装置要求；加入了电动扰动器，使得进入综合烟气混合箱内的各路烟气能够更快的进行混合且混合均匀性提高；加入了抽气泵，使得通过抽气泵的作用，经第一伴热管线将锅炉的尾部烟气有效克服烟道内高负压进入保温箱内且自动调节抽力实现自动控制；加入了电加热面板和保温层，使得在烟气进入综合烟气混合箱后能够进行加热和保温的作用，最大程度减少SO2的损失，保证能效测试的准确性；本发明结构简单，操作便捷，准确快捷地实现了烟气的成分分析，有效提高测试规范性、准确性；烟气取样设备增加恒温伴热、正负压调节、超低排放检测等自动控制功能，以满足现场烟气便捷、智能取样混合需求；可有效解决大型锅炉尾部多通道烟气混合收集的技术问题；通用性强，可基本满足尾部烟道不同压力条件下的测试需求；对超低排放高湿低温低硫时SO2的有效测试。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1和图2所示，本发明提供了一实施例：一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，包括电加热面板1、预处理装置2、烟气分析仪3和4根电加热烟气采样枪4，还包括综合烟气混合箱6，所述综合烟气混合箱6下方设置有抽气箱7，所述综合烟气混合箱6内侧壁均设置有用于通入混合烟气的保温层61，所述保温层61内四周均设置有所述电加热面板1，所述保温层61内架设有用于将通入所述综合烟气混合箱6内的各路烟气进行混合的电动扰动器8；所述综合烟气混合箱6下表面开设有一出气口62，所述抽气箱7内设置有抽气泵71，所述抽气泵71的抽气口处连接有抽气管72，所述抽气管72的进气端穿过所述抽气箱7和所述综合烟气混合箱6与所述出气口62连接延伸至所述保温层61内，所述抽气箱7的右侧面设置有网格排气口73，且所述抽气泵71的出气口与所述网格排气口73相对应；所述综合烟气混合箱6上四周均设置有将各路烟气通入所述综合烟气混合箱6内的第一伴热管线63，且所述第一伴热管线63与所述电加热烟气采样枪4连接，所述综合烟气混合箱6上中部设置有用于将所述综合烟气混合箱6内的混合烟气输送至预处理装置2内的第二伴热管线64，所述第二伴热管线64与所述预处理装置2连接，所述预处理装置2经一管线21与所述烟气分析仪3连接，所述电加热烟气采样枪4伸进大型锅炉尾部烟道上开设的预留检测口41内。使得工作人员将4根电加热烟气采样枪4分别插入在大型锅炉尾部烟道上开设的预留检测口41内，并通过密封圈进行密封，开始大型锅炉尾部烟道烟气取样，启动抽气泵71，抽气泵71经抽气管72进行抽气，此时第一电磁阀、第三电磁阀开启，连接预处理装置2处的第二电磁阀关闭，开启电动扰动器8，将大型锅炉尾部的烟气经抽气泵71作用抽取至综合烟气混合箱6内，通过电动扰动器8将综合烟气混合箱6的烟气混合。当箱内气体充满时，第一电磁阀、第三电磁阀关闭，第二电磁阀开启，且抽气泵71和电动扰动器8停止，将混合后的烟气输送至预处理装置2内进行处理。
本发明中的预处理装置2配置有多级粉尘过滤器和内置冷凝除湿器，且内设防腐蚀抽气泵，装置具有一定抽力，所述预处理装置上还设置有通电/蓄电两用供电电源；预处理装置通过通用螺栓和普通取样管线可与多种烟气分析仪结合使用。
本发明中的第一伴热管线63和第二伴热管线64均设置缠绕式伴热带，最高伴热200℃，外部包裹保护外壳防踩踏、防腐蚀、耐磨损。
请继续参阅图1所示，本发明一实施例中，所述电动扰动器8包括驱动电机81和螺旋叶片82，所述驱动电机81设置于所述综合烟气混合箱6内的右侧壁上，且所述驱动电机81设置于所述保温层61外部，避免驱动电机81因过热而造成损坏，所述综合烟气混合箱6内左侧壁上设置有与所述驱动电机81相对应的轴承（未图示），所述驱动电机81的输出轴末端穿过所述综合烟气混合箱6与所述轴承的内轴承连接，所述螺旋叶片82设置于所述驱动电机81的输出轴上，且所述螺旋叶片82设置于所述保温层61内。工作人员开启驱动电机81，驱动电机81带动螺旋叶片82进行转动，螺旋叶片82转动能够将进入综合烟气混合箱6内的各路烟气进行一个均匀混合作用。
请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，所述第一伴热管线63上设置有第一流量计65，所述第二伴热管线64上设置有第二流量计66；所述综合烟气混合箱6正面设置有控制盒9，所述控制盒9上设置有显示屏91和多个控制按钮92，且所述显示屏91设置于所述控制按钮92上方，所述电加热面板1、驱动电机81、第一流量计65和第二流量计66均与所述控制盒9电性连接。使得控制盒9能够通过显示屏91观看第一流量计65和第二流量计66通过的烟气流量大小，再对烟气的流量大小进行控制。
请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，所述第一伴热管线63的出气口上设置有第一电磁阀（未图示），所述第二伴热管线64的进气口上设置有第二电磁阀（未图示），所述抽气泵的抽气口62上设置有第三电磁阀（未图示），使得通过第三电磁阀的开合过程，可实现抽气泵63的抽气作用，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均与所述控制盒电性连接。
请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，所述综合烟气混合箱6侧面连接设置有为所述综合烟气混合箱6和所述抽气泵71供电的电源线67。使得通过电源线25插入外接电源，接入市电，为控制盒9、抽气泵71、电加热面板1、驱动电机81、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、综合烟气混合箱6、保温层61、第一流量计63和第二流量计64进行供电作用。
请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，所述电加热烟气采样枪4包括加热采样探针42和加热采样探头43，所述加热采样探针42与所述加热采样探头43经螺纹可拆卸连接；所述加热采样探头43上后端设置有便于工作人员持握的持握部44，所述加热采样探头43上设置有加热电源线45，所述第一伴热管线63经一连接螺栓（未图示）与所述加热采样探头43连接。使得加热采样探针42能够伸进大型锅炉尾部的预留检测口41内进行取样，再通过加热采样探头43经第一伴热管线63将取样到的烟气输送至综合烟气混合箱6内，通过加热电源线45能够对电加热烟气采样枪4进行供电，使得电加热烟气采样枪4能够进行加热作用。
本发明中的所述加热采样探头43内设置有恒温控制模块，探针、探头加热温度100-180℃可调。
本发明中的加热采样探针选用耐高温、抗风阻和耐腐蚀的金属材料，加热采样探针采用的材料可以是不锈钢SS316Ti，但不仅限于此。
请继续参阅图1和图2所示，本发明一实施例中，所述加热采样探针42包括4节延长探管46，所述延长探管46内部采用串联电阻螺旋缠绕加热，每节延长探管46上前端部开设有取样口47，所述取样口47上设置有可更换烟尘过滤器（未图示），且所述取样口47的取样方向为面向烟气方向。请继续参阅图2所示，本发明一实施例中，所述加热电源线45的数量为4根，所述加热电源线4根并联为1根，并在端部设置电源插座10。通过电源插座10的作用，可插入市电，使得电加热烟气采样枪4能够实现加热。
本发明中电加热面板、驱动电机、伴热管线、抽气泵、流量计、电磁阀和控制盒均为现有技术，本领域技术人员已经能够清楚了解，在此不进行详细说明。本发明中的流量计可以是电磁流量计，所述电动扰动器采用螺旋叶片结构，由驱动电机带动旋转，采用耐磨损耐高温耐腐蚀材料（不锈钢2Cr12NiMolWlV），抽气泵可以是智能型大功率抽气泵，可自动调节抽力实现自动控制，选装耐高温、耐腐蚀性强，且功率大、结构小巧的设备，但不仅限于此。
本发明的使用方法包括以下步骤：
步骤S1、使用时，连接装置，电加热烟气采样枪、综合烟气混合箱和预处理装置通过第一伴热管线和第二伴热管线相互连接，预处理装置和烟气分析仪通过管线连接；
步骤S2、接通电源，预热电加热烟气采样枪、第一伴热管线、第二伴热管线及综合烟气混合箱，通过电加热面板对综合烟气混合箱内部进行加热，烟气分析仪校零；
步骤S3、当电加热烟气采样枪温度高于140℃，综合烟气混合箱温度高于90℃时，4将加热采样探头分别插入预留检测口内，并通过密封圈进行密封；
步骤S4、开始大型锅炉尾部烟道烟气取样，通过控制盒启动抽气泵，开启第三电磁阀，抽气泵经抽气管进行抽气，此时第一流量计和第一电磁阀开启，连接预处理装置处的第二电磁阀关闭；第一流量计根据4路烟气流量自动选取最小处流量作为取样流量（若抽力不足或过大，抽气泵会自动调整功率）；
步骤S5、开启驱动电机，驱动电机转动带动螺旋叶片转动，螺旋叶片转动能够将进入所述综合烟气混合箱内的四路烟气进行混合作用；
步骤S6、控制盒通过综合烟气混合箱箱内体积和取样流量自动计算单次取样时间；当箱内气体充满时，第一流量计、第一电磁阀和第三电磁阀关闭，连接预处理装置处的第二电磁阀开启，且抽气泵和电动扰动器关闭；
步骤S7、预处理装置抽取混合后的烟气，进行预处理；
步骤S8、预处理后的烟气经管线进入烟气分析仪进行分析，并记录数值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，包括电加热面板、预处理装置、烟气分析仪和4根电加热烟气采样枪，其特征在于：还包括综合烟气混合箱，所述综合烟气混合箱下方设置有抽气箱，所述综合烟气混合箱内侧壁均设置有用于保持混合烟气温度的保温层，所述保温层内四周均设置有所述电加热面板，所述保温层内架设有用于将通入所述综合烟气混合箱内的各路烟气进行混合的电动扰动器；所述综合烟气混合箱下表面开设有一出气口，所述抽气箱内设置有抽气泵，所述抽气泵的抽气口处连接有抽气管，所述抽气管的进气端穿过所述抽气箱和所述综合烟气混合箱与所述出气口连接延伸至所述保温层内，所述抽气箱的右侧面设置有网格排气口，且所述抽气泵的出气口与所述网格排气口相对应；所述综合烟气混合箱上四周均设置有将各路烟气通入所述综合烟气混合箱内的第一伴热管线，且所述第一伴热管线与所述电加热烟气采样枪连接，所述综合烟气混合箱上中部设置有用于将所述综合烟气混合箱内的混合烟气输送至预处理装置内的第二伴热管线，所述第二伴热管线与所述预处理装置连接，所述预处理装置经一管线与所述烟气分析仪连接，所述电加热烟气采样枪伸进大型锅炉尾部烟道上开设的预留检测口内。
2.根据权利要求1所述的一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，其特征在于：所述电动扰动器包括驱动电机和螺旋叶片，所述驱动电机设置于所述综合烟气混合箱内的右侧壁上，且所述驱动电机设置于所述保温层外部，所述综合烟气混合箱内左侧壁上设置有与所述驱动电机相对应的轴承，所述驱动电机的输出轴末端穿过所述保温层与所述轴承的内轴承连接，所述螺旋叶片设置于所述驱动电机的输出轴上，且所述螺旋叶片设置于所述保温层内。
3.根据权利要求2所述的一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，其特征在于：所述第一伴热管线上设置有第一流量计，所述第二伴热管线上设置有第二流量计；所述综合烟气混合箱正面设置有控制盒，所述控制盒上设置有显示屏和多个控制按钮，且所述显示屏设置于所述控制按钮上方，所述电加热面板、驱动电机、第一流量计和第二流量计均与所述控制盒电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，其特征在于：所述第一伴热管线的出气口上设置有第一电磁阀，所述第二伴热管线的进气口上设置有第二电磁阀，所述抽气泵的抽气口上设置有第三电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均与所述控制盒电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，其特征在于：所述综合烟气混合箱侧面连接设置有为所述综合烟气混合箱和所述抽气泵供电的电源线。
6.根据权利要求1所述的一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，其特征在于：所述电加热烟气采样枪包括加热采样探针和加热采样探头，所述加热采样探针与所述加热采样探头经螺纹可拆卸连接；所述加热采样探头上后端设置有便于工作人员持握的持握部，所述加热采样探头上设置有加热电源线，所述第一伴热管线经一连接螺栓与所述加热采样探头连接。
7.根据权利要求6所述的一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，其特征在于：所述加热采样探针包括4节延长探管，所述延长探管内部采用串联电阻螺旋缠绕加热，每节延长探管上前端部开设有取样口，所述取样口上设置有可更换烟尘过滤器，且所述取样口的取样方向为面向烟气方向。
8.根据权利要求6所述的一种大型锅炉尾部烟气成分分析前系统，其特征在于：所述加热电源线的数量为4根，所述加热电源线4根并联为1根，并在端部设置电源插座。
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