CN114018777B - 一种高温气体内颗粒物浓度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高温气体内颗粒物浓度检测装置，包括主路管道和旁路管道，主路管道依次安装有高温气体采集部件、高温气体预处理部件、高温气体分流部件、主路固有频率振动检测部件和主路质量流量控制部件，旁路管道从高温气体分流部件分流出高温气体且依次安装有旁路过滤部件和旁路质量流量控制部件，还包括用于容纳主路固有频率振荡检测部件和旁路过滤部件的密封箱体，密封箱体利用旁路管道内的高温气体的散热保持内部的高温环境，主路固有频率振动检测部件用于在高温环境中检测高温气体中的颗粒物浓度，能够在低成本、高精度和安全可靠的基础上进行高温气体内颗粒物浓度的检测，准确得到气体情况并评估净化设备运行性能。
Description
技术领域
本发明属于检测设备技术领域，特别是涉及一种高温气体内颗粒物浓度检测装置。
背景技术
在石油化工、煤化工和燃煤发电等工艺中，气体温度均较高，例如，煤化工工艺的合成气温度约为340℃，燃煤发电工艺中进入燃气轮机的气体温度为540～900℃，垃圾焚烧炉内的操作温度高达980℃，在这些工艺过程中的高温烟气中含有大量的颗粒物杂质，这些颗粒物杂质会损害输送管道，颗粒物浓度过大会造成管道的磨损，同时在流经阀门、仪表和压缩机等设备时，会影响设备的安全运行，降低设备的使用寿命，此外，颗粒物的团聚还会影响压力测量仪器仪表和流量测量仪器仪表的精度。在现有技术中，多数采用耐高温陶瓷过滤器和耐高温金属过滤器进行除尘过滤作业，使得含尘气体在经过过滤器后，其所携带的颗粒粒径和浓度满足工艺过程的操作要求，其中，高温陶瓷过滤器是保证工艺系统长周期稳定运行的重要设备，但因系统开停车、脉冲反吹引起的振动和过滤管间粉尘架桥等原因，使陶瓷管可能出现断裂，导致对烟尘颗粒的过滤作用减弱甚至消失，从而导致管道内的颗粒物浓度迅速升高，严重危害下游重要设备的正常运行，例如会造成烟气轮机的叶片磨损等，上述高温金属过滤器的抗震性和耐腐蚀性较强，是保证工艺系统长周期稳定的重要设备，虽然金属滤芯不易断裂，但普通金属滤芯相比于陶瓷滤芯的压降更高，且金属滤芯清洗后重复利用的次数要少于陶瓷滤芯。
为了掌握高温管道内的气体情况以及净化设备如过滤器的实际运行性能，保护下游的重要设备，就需要测定高温过滤分离设备进出口颗粒物浓度，并且检测管道内颗粒物的变化。现在有一种适用于高温气体管道内颗粒物在线检测的装置，包括串联的主采样子系统、二次采样子系统、颗粒物粒径在线分析仪以及第一流量计量控制子系统；该二次采样子系统包括气体流量分配器和二次采样嘴；流量分配器设有一个腔体及两个气体出口而分出主路和旁路；主路依次串接二次采样嘴、颗粒物粒径在线分析仪及第一流量计量控制子系统，旁路串接第二流量计控制子系统，预热吹扫单元并联设于主采样子系统与二次采样子系统之间的管路上，包括加热气体储罐与保温管线，用于对整个系统的管线进行吹扫和预热。该装置还可进一步包括离线检测单元、长期在线监测单元。离线检测单元包括通过管路依次串接的第五阀门、第二颗粒物捕集子系统以及第六阀门，第五阀门的上游接设在第一阀门与第二阀门之间的管路上，第六阀门的下游端接设在第四阀门与第二流量计量控制子系统之间的管路上。长期在线监测单元包括串接的粉尘浓度传感器和计算机，粉尘浓度传感器前端管路伸入需检测的高温气体管道内用于检测管道内的粉尘情况，并将管道内的颗粒物浓度值转成电流信号传输至计算机以实现长期在线监测。该技术无需降温可直接用于高温气体管道内颗粒物的检测，可实现管道内颗粒物特性的检测，进一步可实现长期的在线监测。
但是，上述方案有如下缺点：其中采用的长期监测单元是静电浓度传感器，它仅能粗略得到颗粒物杂质的浓度情况，而粉尘带电特性的影响因素比较复杂，现场粉尘特性、气体相对湿度、管道风速、气体温度压力都会对结果产生影响，该方案就不能分辨出这些影响因素，其次配合校核的光散射法方法在浓度过高时，镜片会受到污染使测量结果产生误差，这样就无法准确得到管道内的气体情况，无法准确评估净化设备的运行性能。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高温气体内颗粒物浓度检测装置，能够在低成本、高精度和安全可靠的基础上进行高温气体内颗粒物浓度的检测，准确得到气体情况并评估净化设备运行性能。
本发明提供的一种高温气体内颗粒物浓度检测装置包括主路管道和旁路管道，所述主路管道依次安装有高温气体采集部件、高温气体预处理部件、高温气体分流部件、主路固有频率振动检测部件和主路质量流量控制部件，所述旁路管道从所述高温气体分流部件分流出高温气体且依次安装有旁路过滤部件和旁路质量流量控制部件，还包括用于容纳所述主路固有频率振荡检测部件和所述旁路过滤部件的密封箱体，所述密封箱体利用所述旁路管道内的高温气体的散热保持内部的高温环境，所述主路固有频率振动检测部件用于在高温环境中检测高温气体中的颗粒物浓度。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述高温气体分流部件与所述主路固有频率振荡检测部件之间还设置有光散射法颗粒物检测仪。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，在所述主路质量流量控制部件和所述旁路质量流量控制部件之前还设置有换热过滤部件，所述主路管道的一部分和所述旁路管道的一部分都位于所述换热过滤部件内部以将内部热量散发出来，并通过连通所述换热过滤部件和所述密封箱体的回流管道将热量传输至所述密封箱体以维持所述密封箱体的高温环境，所述回流管道中还设置有回流质量流量控制部件。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述主路固有频率振荡检测部件包括在所述主路管道上设置的固定有滤膜的滤膜托盘以及与所述滤膜托盘配合的锥形管，所述滤膜托盘和所述锥形管均为中空以使高温气体从中通过，所述锥形管两边安装有小磁钢，与所述小磁钢间隔预设距离处固定有霍尔元件和电磁线圈，所述锥形管的粗头固定在所述密封箱体上。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述锥形管的细端开设有缝隙。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述缝隙的宽度为0.3mm至0.6mm。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述锥形管为殷钢锥形管，且所述滤膜托盘为殷钢滤膜托盘。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述高温气体预处理部件包括设置在所述主路管道上的干燥器和管路切换阀，所述干燥器还并联有用于无需干燥的高温气体通过的干燥器旁路管道，所述干燥器旁路管道的一端连接所述管路切换阀，另一端连接至所述干燥器的另一边。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述高温气体采集部件包括设置在所述主路管道上的采样口和采样阀门。
优选的，在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，所述采样阀门为可远程控制的电动球阀或气动球阀。
通过上述描述可知，本发明提供的上述高温气体内颗粒物浓度检测装置，由于包括主路管道和旁路管道，所述主路管道依次安装有高温气体采集部件、高温气体预处理部件、高温气体分流部件、主路固有频率振动检测部件和主路质量控制部件，所述旁路管道从所述高温气体分流部件分流出高温气体且依次安装有旁路过滤部件和旁路质量流量控制部件，还包括用于容纳所述主路固有频率振荡检测部件和所述旁路过滤部件的密封箱体，所述密封箱体利用所述旁路管道内的高温气体的散热保持内部的高温环境，所述主路固有频率振动检测部件用于在高温环境中检测高温气体中的颗粒物浓度，可见该方案利用旁路管道内的高温气体来使主路固有频率振动检测部件的测量环境保持恒温，因此恒温成本较低，且恒温消除了温度引起的测量误差，从而该装置能够在低成本、高精度和安全可靠的基础上进行高温气体内颗粒物浓度的检测，准确得到气体情况并评估净化设备运行性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种高温气体内颗粒物浓度检测装置的实施例的示意图；
图2为本发明提供的一种高温气体内颗粒物浓度检测装置的一个具体实施例的示意图；
图3为本申请提供的高温气体内颗粒物浓度检测装置的另一个具体实施例的示意图；
图4为本申请提供的一个换热过滤部件的细节示意图；
图5为本申请提供的高温气体内颗粒物浓度检测装置的一个优选实施例的示意图；
图6为本申请提供的高温气体内颗粒物浓度检测装置的另一个优选实施例的锥形管的示意图；
图7为高温气体内颗粒物浓度检测装置的基本控制流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种高温气体内颗粒物浓度检测装置，能够在低成本、高精度和安全可靠的基础上进行高温气体内颗粒物浓度的检测，准确得到气体情况并评估净化设备运行性能。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种高温气体内颗粒物浓度检测装置的实施例如图1所示，图1为本发明提供的一种高温气体内颗粒物浓度检测装置的实施例的示意图，该装置包括主路管道和旁路管道，主路管道依次安装有高温气体采集部件1、高温气体预处理部件2、高温气体分流部件3、主路固有频率振动检测部件4和主路质量流量控制部件7，旁路管道从高温气体分流部件3分流出高温气体且依次安装有旁路过滤部件5和旁路质量流量控制部件8，还包括用于容纳主路固有频率振荡检测部件4和旁路过滤部件5的密封箱体6，密封箱体6利用旁路管道内的高温气体的散热保持内部的高温环境，主路固有频率振动检测部件4用于在高温环境中检测高温气体中的颗粒物浓度。
需要说明的是，该高温气体采集部件1用于对外界的高温气体进行等动力采样，其内部的高温气体速度与其外部附近的气体速度相等，以减少采样造成的颗粒物变化，该高温气体内部具有烟气颗粒，这种烟气颗粒是燃煤和工业生产过程中排放出来的固体颗粒物，主要成份是二氧化硅﹑氧化铝﹑氧化铁﹑氧化钙和未经燃烧的炭微粒等，该高温气体预处理部件2可以但不限于采用干燥器对高温气体进行选择性的事先干燥，是否干燥取决于气体的温度和压力，大气压力下，温度超过100℃即可认为不需要干燥，压力越高则临界温度越高，当压力达到22MPa时，临界温度就达到了374℃，该高温气体分流部件3用于将进入管道的高温气体分成两路，一路进入主路管道，另一路进入旁路管道，以分别进行不同的测量和相关处理，该主路固有频率振动检测部件4用于利用频率的变化计算出高温气体中的颗粒物浓度，该主路质量流量控制部件7用于控制主路管道内的气流维持在检测需要的流量，旁路质量流量控制部件8用于控制旁路管道内的气流维持在检测需要的流量，上述密封箱体6能够避免温度的散失，而且能够利用旁路管道内的高温气体的散热保持其内部具有一个恒定高温环境，为其内部的主路固有频率振荡检测部件4提供一个恒温环境，使得无论是检测还是拦截颗粒都在与高温气体的温度一致的环境中进行，检测精确度更高，也能避免温度变化造成其内部部件形变而出现测量不准的问题。
通过上述描述可知，本发明提供的上述高温气体内颗粒物浓度检测装置的实施例中，由于包括主路管道和旁路管道，主路管道依次安装有高温气体采集部件、高温气体预处理部件、高温气体分流部件、主路固有频率振动检测部件和主路质量控制部件，旁路管道从高温气体分流部件分流出高温气体且依次安装有旁路过滤部件和旁路质量流量控制部件，还包括用于容纳主路固有频率振荡检测部件和旁路过滤部件的密封箱体，密封箱体利用旁路管道内的高温气体的散热保持内部的高温环境，主路固有频率振动检测部件用于在高温环境中检测高温气体中的颗粒物浓度，可见该方案利用旁路管道内的高温气体来使主路固有频率振动检测部件的测量环境保持恒温，因此恒温成本较低，且恒温消除了温度引起的测量误差，从而该装置能够在低成本、高精度和安全可靠的基础上进行高温气体内颗粒物浓度的检测，准确得到气体情况并评估净化设备运行性能，利用该装置能够获得高温气体管道内气体的颗粒物杂质工况和管道中过滤设备的分离性能，对下游的燃气轮机等关键设备以及管道的安全运行具有重要的积极意义，保障压缩机、燃气轮机和仪表阀门等工艺流程中关键设备的安全运行。
在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置的基础上，还可以进一步如图2所示，图2为本发明提供的一种高温气体内颗粒物浓度检测装置的一个具体实施例的示意图，高温气体分流部件3与主路固有频率振荡检测部件4之间还设置有光散射法颗粒物检测仪9。利用这种光散射法颗粒物检测仪9能够得到颗粒物的粗略浓度以及粒径分布情况，具体的，光源发出的光经过照明系统后准直为一束平行光射入含尘气流管道，接受光路接收粒子群散射光强的大小取决于粉尘大小及光波长，颗粒的散射光通过接收系统传递至光电传感器，光电传感器光信号转换成电信号，经电信号的测量脉冲数目和单个脉冲的高度，进而计算得被测气流中的含尘浓度和粒度分布，利用这个光散射法颗粒物检测仪9能够得到颗粒物的粗略浓度和粒径分布情况，在相同的检测时间内得到一组颗粒物浓度的数据与主路固有频率振动检测部件测量的结果可以进行比较，以相互验证，更好的保证测量的准确性。
本申请还提供了高温气体内颗粒物浓度检测装置的另一个具体实施例如图3所示，图3为本申请提供的高温气体内颗粒物浓度检测装置的另一个具体实施例的示意图，在该实施例中，在主路质量流量控制部件7和旁路质量流量控制部件8之前还设置有换热过滤部件10，主路管道的一部分和旁路管道的一部分都位于换热过滤部件10内部以将内部热量散发出来，并通过连通换热过滤部件10和密封箱体6的回流管道12将热量传输至密封箱体6以维持密封箱体6的高温环境，回流管道12中还设置有回流质量流量控制部件11。
需要说明的是，这种换热过滤器用于对主路管道和旁路管道的检测气体进行净化，然后通过换热的功能利用主路管道和旁路管道中的气体热量，通过回流管道12回流到密封箱体6中。一个具体的换热过滤部件的细节可以如图4所示，图4为本申请提供的一个换热过滤部件的细节示意图，其包括换热入口10a、换热出口10b、主路高温管10c、旁路高温管10d、换热管路10e、主路过滤器10g、旁路过滤器10f。主路管道内的高温气体和旁路管道内高温气体分别由主路高温管10c和旁路高温管10d运输到主路过滤器10g和旁路过滤器10f过滤，在过滤的同时，换热管路10e缠绕高温管路，由温差的原因实现换热，换热管路10e受热后，携带热量流出该换热过滤部件10，就把热量通过回流管道12传输到密封箱体内以保持密封箱体内的高温，可见，增加了这种回流管道12之后，能够给密封箱体提供更多的热量，从而就更不需要从外界获取热量，只需要将本装置的高温气体中的热量回收即可，这就进一步降低了整个装置的检测成本。
上述高温气体内颗粒物浓度检测装置的一个优选实施例如图5所示，图5为本申请提供的高温气体内颗粒物浓度检测装置的一个优选实施例的示意图，其中，主路固有频率振荡检测部件包括在主路管道上设置的固定有滤膜的滤膜托盘13以及与滤膜托盘13配合的锥形管14，该滤膜可以是陶瓷材质或金属材质，能够保证在高温下使用寿命更长，滤膜托盘13和锥形管14均为中空以使高温气体从中通过，锥形管14两边安装有小磁钢15，与小磁钢15间隔预设距离处固定有霍尔元件16和电磁线圈17，锥形管14的粗头固定在密封箱体6上，滤膜拦截的颗粒使得滤膜产生质量增量，霍尔元件接收锥形管的信号，电磁线圈对锥形管产生驱动力。锥形管是一个锥形的中空薄管，在没有质量负载时做简谐运动，本身固有的振荡频率为f0，一定体积的高温气体通过锥形管时，气体中的颗粒物被锥形管顶部的捕集模块收集，使锥形管有了质量负载，它的振荡频率就会变为f1。负载质量与频率呈相关关系，因此根据振荡频率的变化，就可以得出被捕集的颗粒物质量，得到的这种颗粒物质量与通过锤形管的气体体积之比就是颗粒物的质量浓度。
另外，该优选实施例中，还包括压力温度传感器18，高温气体采集部件1包括设置在主路管道上的采样口101和采样阀门102。其中，采样阀门102用于开启和关闭检测管路，也就是说，当需要检测时则开启，不需要检测时就将该采样阀门关闭，这样更加便于操作。进一步的，高温气体预处理部件2可以包括设置在主路管道上的干燥器201和管路切换阀202，干燥器201还并联有用于无需干燥的高温气体通过的干燥器旁路管道203，干燥器旁路管道203的一端连接管路切换阀202，另一端连接至干燥器201的另一边。在这种情况下，管路切换阀202用于对检测管路进行切换，根据气体压强和温度判断气流经过哪一路管路，干燥器201用于对检测管路气体进行干燥除湿，从干燥器201向下还设置有位于分流器3内的主路管道采样嘴19，用于将气体输入主路管道内，然后当主路阀门20开启时进入光散射法颗粒物检测仪9内进行检测，气体然后进入主路固有频率振荡检测部件4进行检测，最后通过主路质量流量控制部件7之后被主路真空泵21吸走。分流器3还将高温气体通过开启的旁路阀门22分流到旁路过滤部件5进行过滤，对高温气体中的颗粒物进行拦截，经过一段时间后，就可以将这个旁路过滤部件5取出来进行称重，从而利用其增重得到旁路的颗粒物浓度的数值，可以利用这种方式对主路管道的主路固有频率振荡检测部件4进行标定，而且旁路中的高温气体通过旁路质量流量控制部件8之后被旁路真空泵23吸走，该旁路真空泵23用于利用吸气方式使旁路管道达到要求的流量，且旁路质量流量控制部件与主路质量流量控制部件的流量之和为等动采样的流量。另外，回流管路上的气体流过回流质量流量控制部件11之后还要经过用于为其流动提供动力的回流管路压缩机24，回流质量流量控制部件用于控制回流管路的流速，使其达到最佳的换热效果。另外还包括装置电路25，上述光散射法颗粒物检测仪、压力温度传感器、霍尔元件、电磁线圈、装置电路共同与计算机组成信号传输检测模块，光散射法颗粒物检测仪、压力温度传感器和装置电路的信号集中传输显示到计算机，由计算机操控输出控制信号，控制装置中的各部件完成检测。
在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置的另一个优选实施例中，参考图6，图6为本申请提供的高温气体内颗粒物浓度检测装置的另一个优选实施例的锥形管的示意图，锥形管14的细端可以开设有缝隙141。在这种情况下，锥形管和滤膜托盘在高温下的热胀冷缩现象可以被滤膜托盘的结构和锥形管的缝隙抵消，进一步的锥形管和滤膜托盘均可以采用耐热且热膨胀系数小的材料进行制作，这样就可以有效避免滤膜和锥形管热胀冷缩后的安装拆卸问题。更进一步的，该缝隙141的宽度可以优选为0.3mm至0.6mm，锥形管可优选为殷钢锥形管，且滤膜托盘可优选为殷钢滤膜托盘，殷钢的熔点为1430℃，热膨胀系数为9×10-7/℃，当然也可以根据实际需要选择其他热膨胀系数小的材质，例如镁合金等等，此处并不限制，上述缝隙141的宽度选择0.5mm为最佳，以殷钢为例，一个原因是在锥形管的这一段的尺寸比较小，直径3mm左右，开0.5mm的宽度不会影响整体锥形管的谐振运动；另一个原因是殷钢的热膨胀系数为9×10-7/℃，这样在高温下，开0.5mm的缝完全满足“热胀”的影响，最后考虑加工精度的问题，选择0.5mm的缝隙宽度。
在上述高温气体内颗粒物浓度检测装置中，采样阀门102为可远程控制的电动球阀或气动球阀，而且，上述管路切换阀202为可远程控制的电动球阀或气动球阀，这种电动球阀和气动球阀都优选为可远程控制的，主路阀门、旁路阀门可采用可远程控制的电动蝶阀，信号均集中由装置电路25进行处理，传输至计算机。
利用上述高温气体内颗粒物浓度检测装置进行检测时，具体操作可以如下：
首先打开采样阀门，通过主路管道、旁路管道和回流管道，使得密封箱体内的温度达到气体温度并且保持恒温，在恒温条件下测量得到锥形管的频率f0。
通过主路阀门和旁路阀门的开度调节，还有主路质量流量控制器与旁路质量流量控制器的控制，使得管道内的总流量达到等速采样的要求，同时主路流量也达到的检测流量的要求，开始进行测量，主路的光散射颗粒物检测仪可以得到气体中颗粒物的粗略质量浓度和粒径分布，然后主路的气流通过锥形管上的滤膜拦截，使得锥形管上的负载质量发生改变，同时旁路的过滤器收集颗粒物，使得过滤器的质量增加。
检测结束后，进行负载质量增加后的锥形管振荡频率的测量，得到频率值f1，两个频率值经过电脑软件的计算处理就可得到颗粒物的质量浓度，同时旁路通过称重得到旁路过滤器的增重，使用称重法得到旁路的颗粒物的质量浓度。
主管路和旁路的计算原理分别如公式(1)和公式(2)所示：
式中，c为主路颗粒物的质量浓度，mg/m3；v1为主管路的流量，L/min；t为测量时间，min；k为恢复力系数；f0为锥形管的固有频率，Hz；f1为测量结束的锥形管的频率，Hz。
式中，c1为旁路总测量时间的平均质量浓度，mg/m3；m1为旁路过滤器的初始质量，mg；m2为测量结束后旁路过滤器的质量，mg；v2为旁路的气体流量，L/min；ttot为总的测量时间，min。
所有的检测结果将汇集到计算机进行分析，得到精确的颗粒物质量浓度的数值，所有的检测操作均可由计算机控制，流程如图7所示，图7为高温气体内颗粒物浓度检测装置的基本控制流程图，该装置与主管道的前后管路可通过法兰连接(类似于管道流量计的安装形式)，这样拆装更加方便。
本申请提供的上述装置通过改变锥形管和滤膜托盘的材料与配合方式，解决了高温下锥形管与滤膜托盘在高温下发生形变以及拆装困难的问题，从硬件上保证测量的准确性，扩大了测量的温度范围，而且将光散射法、重量法、频率计算浓度法三种方法集成，可以进行相互校核，光学法为主路频率检测的方法提供粒径分布，重量法为主路频率检测的结果进行标定，从方法上提高测量的准确性，通过设置换热过滤器，重复利用装置中气流的温度，使测量环境保持恒温，既节省了成本又达到了气体净化的目的，而且优化了信号处理，对锥形管的振荡频率和恢复力常数添加温度变量，实验验证得到固有振荡频率f0与温度T之间的关系，令f0＝f0(T)，同理得到恢复力系数k与温度之间的关系，令k＝k(T)，利用如下公式3得到消除温度影响的计算方法：
式中，c为气溶胶的质量浓度，mg/m3；v为进入主管路的流量，L/min；t为测量时间，min；k(T)为恢复力系数；f0(T)为锥形管的固有频率，Hz；f1为测量结束的锥形管的频率，Hz，从信号处理上提高测量的准确性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，包括主路管道和旁路管道，所述主路管道依次安装有高温气体采集部件、高温气体预处理部件、高温气体分流部件、主路固有频率振动检测部件和主路质量流量控制部件，所述旁路管道从所述高温气体分流部件分流出高温气体且依次安装有旁路过滤部件和旁路质量流量控制部件，还包括用于容纳所述主路固有频率振荡检测部件和所述旁路过滤部件的密封箱体，所述密封箱体利用所述旁路管道内的高温气体的散热保持内部的高温环境，所述主路固有频率振动检测部件用于在高温环境中检测高温气体中的颗粒物浓度；
在所述主路质量流量控制部件和所述旁路质量流量控制部件之前还设置有换热过滤部件，所述主路管道的一部分和所述旁路管道的一部分都位于所述换热过滤部件内部以将内部热量散发出来，并通过连通所述换热过滤部件和所述密封箱体的回流管道将热量传输至所述密封箱体以维持所述密封箱体的高温环境，所述回流管道中还设置有回流质量流量控制部件。
2.根据权利要求1所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述高温气体分流部件与所述主路固有频率振荡检测部件之间还设置有光散射法颗粒物检测仪。
3.根据权利要求1所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述主路固有频率振荡检测部件包括在所述主路管道上设置的固定有滤膜的滤膜托盘以及与所述滤膜托盘配合的锥形管，所述滤膜托盘和所述锥形管均为中空以使高温气体从中通过，所述锥形管两边安装有小磁钢，与所述小磁钢间隔预设距离处固定有霍尔元件和电磁线圈，所述锥形管的粗头固定在所述密封箱体上。
4.根据权利要求3所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述锥形管的细端开设有缝隙。
5.根据权利要求4所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述缝隙的宽度为0.3mm至0.6mm。
6.根据权利要求3所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述锥形管为殷钢锥形管，且所述滤膜托盘为殷钢滤膜托盘。
7.根据权利要求1所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述高温气体预处理部件包括设置在所述主路管道上的干燥器和管路切换阀，所述干燥器还并联有用于无需干燥的高温气体通过的干燥器旁路管道，所述干燥器旁路管道的一端连接所述管路切换阀，另一端连接至所述干燥器的另一边。
8.根据权利要求1所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述高温气体采集部件包括设置在所述主路管道上的采样口和采样阀门。
9.根据权利要求8所述的高温气体内颗粒物浓度检测装置，其特征在于，所述采样阀门为可远程控制的电动球阀或气动球阀。
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