CN114199450A - 取压探头及烟气脱硝全截面压力分布测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气脱硫技术领域，尤其是一种取压探头及烟气脱硝全截面压力分布测量装置及测量方法。一种取压探头，取压杆的前端安装有至少两个取压管嘴，取压杆的尾端有取压接管，取压接管的尾端有取压管焊接法兰盘，取压杆贯穿取压管焊接法兰盘，取压杆以及取压管嘴中部都为贯穿的通孔并且相连，取压杆的端部为密封状。通过对全截面分区网格中单个控制区域的多点取压平均压力测量方式提高了全截面压力分布测量的测量准确性，通过取压管嘴的防尘防堵设计提升了烟气脱硝全截面压力分布测量在高温高尘环境下的防尘特性，降低了测量装置取压管嘴和取压管的堵塞风险，节省了传统的烟气侧取压管线的压缩空气反吹系统，提升了整体测量装置的可靠性。

Description

取压探头及烟气脱硝全截面压力分布测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术领域，尤其是一种取压探头及烟气脱硝全截面压力分布测量装置及测量方法。

背景技术

烟气脱硝全截面压力分布测量装置是应用于烟气脱硝装置流场优化和催化剂寿命预测管理领域的关键测量技术，随着大型火力发电机组调峰运行、宽负荷运行和全负荷脱硝的推行，对脱硝装置的流场优化、精准喷氨及催化剂的优化管理均提出了更高的要求。目前结合精准喷氨，已实现了催化剂上表面反应器全截面的NOx浓度分布和温度分布的测量，但目前对全截面压力分布的测量技术目前仍在发展中，主要待解决的问题是大截面测压管线的固定、动静压的稳定测量以及引压管线的堵灰问题。

烟气脱硝全截面压力分布测量装置是应用于烟气脱硝装置流场优化和催化剂寿命预测管理领域的关键测量技术，随着大型火力发电机组调峰运行、宽负荷运行和全负荷脱硝的推行，对脱硝装置的流场优化、精准喷氨及催化剂的优化管理均提出了更高的要求。目前结合精准喷氨，已实现了催化剂上表面反应器全截面的NOx浓度分布和温度分布的测量，但目前对全截面压力分布的测量技术目前仍在发展中，主要待解决的问题是大截面测压管线的固定、动静压的稳定测量以及引压管线的堵灰问题。

现有技术存在的缺点主要在于：1、测量对象不同，浓度测量与压力测量相比，对于测量探头的阻力要求完全不同，浓度采样探头是抽取式探头，有抽气泵配合，无需过多考虑采样探头的阻力问题。而压力测量采样是联通式压力平衡测量原理，依靠流体的压力传导进行测量，因此需要考虑减少测量探头的压力损失等问题。现有的浓度测量探头无法完全适用于截面压力测量。2、现有的浓度测量的网格化测量装置，对每一网格均为单点测量方式，如果网格划分过大，则单点的测量结果也难以反映整个网格内的氮氧化物浓度分布情况。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种取压探头及烟气脱硝全截面压力分布测量装置及测量方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种取压探头及烟气脱硝全截面压力分布测量装置及测量方法。

本发明的一种取压探头，包括取压杆，取压杆的前端安装有至少两个取压管嘴，取压杆的尾端有取压接管，取压接管的尾端有取压管焊接法兰盘，取压杆贯穿取压管焊接法兰盘，取压杆以及取压管嘴中部都为贯穿的通孔并且相连，取压杆的端部为密封状。

进一步的，取压管嘴包括与取压杆对接的取压接管段以及取压管，取压管的顶端通过防尘连接孔板安装有取压管嘴防尘罩。

进一步的，取压接管段和取压管之间有锥度的取压锥台，取压管为锥形结构。

进一步的，取压管的顶端有锥形的取压嘴凸台，取压嘴凸台与防尘连接孔板焊接在一起。

一种采用取压探头的烟气脱硝全截面压力分布测量装置，包括网格单元，网格单元上安装有八组取压探头，取压探头的尾端通过管路连接轮采切换装置，轮采切换装置通过管路连接变送器仪表箱，变送器仪表箱通过线缆连接采集控制站。

一种烟气脱硝全截面压力分布测量装置的测量方法，

步骤一、测量机组锅炉脱硝反应器的截面尺寸；

步骤二、将测量到的截面进行划分，分为多个网格单元；

步骤三、每一个网格单元内配置有八组测量管组，每一个测量管组都包裹四根测压管，每一根测压管的末端都分别连接有切换用的电磁阀，电磁阀将检测到的型号通过线缆输送到变送器仪表箱，变送器仪表箱将电信号通过线路输送到采集控制站；

步骤四、变送器仪表箱的电磁阀切换信号的采集控制以及变送器仪表箱的变送模拟信号的采集存储与通讯。

进一步的，步骤三中测压管长短不一。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：通过对全截面分区网格中单个控制区域的多点取压平均压力测量方式提高了全截面压力分布测量的测量准确性，通过取压管嘴的防尘防堵设计提升了烟气脱硝全截面压力分布测量在高温高尘环境下的防尘特性，降低了测量装置取压管嘴和取压管的堵塞风险，节省了传统的烟气侧取压管线的压缩空气反吹系统，提升了整体测量装置的可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明取压探头的结构示意图；

图2是本发明的取压管嘴的结构示意图；

图3是本发明的烟气脱硝全截面压力分布测量装置；

图4是本发明的图3的局部放大示意图；

图5是本发明的图4的局部放大示意图；

图中1、取压杆，2、取压管嘴，3、取压接管，4、焊接法兰盘，5、网格单元，6、轮采切换装置，7、送器仪表箱，8、采集控制站，9、电磁阀，10、压力变送器；

2-1、取压接管段，2-2、取压锥台，2-3、取压管，2-4、取压嘴凸台，2-5、取压管嘴防尘罩，2-6、防尘连接孔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1，本发明一较佳实施例所述的一种取压探头，包括取压杆1，取压杆1的前端安装有至少两个取压管嘴2，取压杆1的尾端有取压接管3，取压接管3的尾端有取压管焊接法兰盘4，取压杆1贯穿取压管焊接法兰盘4，取压杆1以及取压管嘴2中部都为贯穿的通孔并且相连，取压杆1的端部为密封状。

这种取压探头的取压管焊接法兰盘4方便将该装置焊接在工作位置，取压杆1都穿过取压管焊接法兰盘4并且长短不一，用以检测不同深度的压力值，取压管嘴2用以探取压力数值，取压杆1以及取压管嘴2之间为连通的，通过取压管嘴2完成对压力的检测。

进一步的，取压管嘴2包括与取压杆1对接的取压接管段2-1以及取压管2-3，取压管2-3的顶端通过防尘连接孔板2-6安装有取压管嘴防尘罩2-5。

防尘连接孔板2-6采用钢板卷制而成，钢板上均布开孔用于气体流通，取压管嘴防尘罩2-5为圆锥形结构，用于阻挡气流中的粉尘颗粒进入取压管嘴2。

进一步的，取压接管段2-1和取压管2-3之间有锥度的取压锥台2-2，取压管2-3为锥形结构。

取压锥台2-2的锥角为50°，过度用的取压锥台2-2过度平缓，取压管2-3锥角为85°，具有锥度的结构，在保证足够的强度的前提下，尽量减少阻力。

进一步的，取压管2-3的顶端有锥形的取压嘴凸台2-4，取压嘴凸台2-4与防尘连接孔板2-6焊接在一起。

取压嘴凸台2-4作为焊接防尘连接孔板2-6转接件，方便施工操作。

一种采用取压探头的烟气脱硝全截面压力分布测量装置，包括网格单元5，网格单元5上安装有八组取压探头，取压探头的尾端通过管路连接轮采切换装置6，轮采切换装置6通过管路连接变送器仪表箱7，变送器仪表箱7通过线缆连接采集控制站8。

如图2的烟气脱硝全截面压力分布测量装置，是整个测量装置的其中一部分，实际上整个测量装置由多个该测量装置进行组合而成，每一个测量装置包括了八组取压探头，通过取压探头对压力位置的数据进行采集，将采集到的数据传递给变送器仪表箱7将压力信号转换为电信号，采集控制站8实现对进行轮采切换装置6电磁阀开关的切换控制以及压力采集顺序的控制，同时完成对变送器仪表箱7的压力信号的数据采集并确保各网格的切换顺序以及切换时间满足压力采集的时间和空间顺序要求。

一种烟气脱硝全截面压力分布测量装置的测量方法，

步骤一、测量机组锅炉脱硝反应器的截面尺寸；

步骤二、将测量到的截面进行划分，分为多个网格单元；

步骤三、每一个网格单元内配置有八组测量管组，每一个测量管组都包裹四根测压管，每一根测压管的末端都分别连接有切换用的电磁阀，电磁阀将检测到的型号通过线缆输送到变送器仪表箱7，变送器仪表箱7将电信号通过线路输送到采集控制站9；

步骤四、变送器仪表箱7的电磁阀切换信号的采集控制以及变送器仪表箱7的变送模拟信号的采集存储与通讯。

进一步的，步骤三中测压管长短不一。

实施例：

结合某1000MW机组锅炉脱硝反应器全截面压力分布测量实例加以说明，测量对象该脱硝反应器截面尺寸为：14100mm×15690mm。根据测量的目标要求，将该截面划分为32个网格，单个测量网格尺寸为1762mm×1961mm，每个网格内均有一只取压探头。因此与图3类似，32个网格的网格单元5共由8组测量装置，每个测量装置由4根取压探头组成。因截面整体较大，因此与图3类似，配置2套轮采切换装置，每个测量装置组配置4只切换用电磁阀，每套轮采切换装置6控制4个测量装置的压力轮采，共计控制16只电磁阀。每个测压管组配置1台压力变送器，共配置2变送器仪表箱7，每套变送器仪表箱7负责4个测压管组的压力变送，每套变送器仪表箱7配置4台压力变送器。整个系统设置1套采集控制站8，完成2套变送器仪表箱7和2套轮采切换装置6的电磁阀切换信号的采集控制以及压力变送器的变送模拟信号的采集存储与通讯。

本发明的工作原理如下：

按照网格1762mm×1961mm的长宽，在取压杆1前伸至控制区域的位置均布4只取压管嘴2，取压管嘴2间取压管联通，即可测出该控制区域网格的平均静压。而取压管嘴2则按照图2的取压管嘴结构制作安装。取压管嘴具体结构由图2中的取压接管段2-1、取压锥台2-2、取压长锥管2-3、取压嘴凸台2-4、取压管嘴防尘罩2-5和防尘连接孔板2-6构成。其中取压接管段2-1用于取压管嘴整体与取压杆1开孔的连接，连接方式采用焊接方式；取压锥台2-2连接取压接管段2-1与取压长锥管2-3，取压锥台2-2的锥角为50度；取压长锥管2-3与取压锥台2-2和取压嘴凸台2-4连接，取压长锥管2-3锥角为85度；取压嘴凸台2-4连接取压长锥管2-2和防尘连接孔板2-6，取压嘴凸台2-4的锥角为40度；防尘连接孔板2-6采用钢板卷制而成，钢板上均布开孔用于气体流通，防尘连接孔板2-6与取压嘴凸台2-4和取压管嘴防尘罩2-5连接，连接方式为焊接；取压管嘴防尘罩2-5为圆锥形结构，用于阻挡气流中的粉尘颗粒进入取压管嘴。图2中的取压接管段2-1、取压锥台2-2、取压长锥管2-3、取压嘴凸台2-4采用整体圆钢切削加工而成，取压接管段2-1、取压锥台2-2、取压长锥管2-3、取压嘴凸台2-4为一整体部件，部件中心为贯通的取压开孔，开孔直径为10mm。

如图4和5所示取压杆1为4根，通过管路连接有四个电磁阀9，通过电磁阀9的开启关闭控制取压杆1与压力变送器10之间的连通还是关闭，取压杆1的长度不一致，位于网格单元5的单一区域内，方便取压。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种取压探头，包括取压杆(1)，其特征在于：取压杆(1)的前端安装有至少两个取压管嘴(2)，取压杆(1)的尾端有取压接管(3)，取压接管(3)的尾端有取压管焊接法兰盘(4)，取压杆(1)贯穿取压管焊接法兰盘(4)，取压杆(1)以及取压管嘴(2)中部都为贯穿的通孔并且相连，取压杆(1)的端部为密封状。

2.根据权利要求1所述的一种取压探头，其特征在于：取压管嘴(2)包括与取压杆(1)对接的取压接管段(2-1)以及取压管(2-3)，取压管(2-3)的顶端通过防尘连接孔板(2-6)安装有取压管嘴防尘罩(2-5)。

3.根据权利要求2所述的一种取压探头，其特征在于：取压接管段(2-1)和取压管(2-3)之间有锥度的取压锥台(2-2)，取压管(2-3)为锥形结构。

4.根据权利要求2所述的一种取压探头，其特征在于：取压管(2-3)的顶端有锥形的取压嘴凸台(2-4)，取压嘴凸台(2-4)与防尘连接孔板(2-6)焊接在一起。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述取压探头的烟气脱硝全截面压力分布测量装置，其特征在于：包括网格单元(5)，网格单元(5)上安装有八组取压探头，取压探头的尾端通过管路连接轮采切换装置(6)，轮采切换装置(6)通过管路连接变送器仪表箱(7)，变送器仪表箱(7)通过线缆连接采集控制站(8)。

6.一种烟气脱硝全截面压力分布测量装置的测量方法，其特征在于：

步骤一、测量机组锅炉脱硝反应器的截面尺寸；

步骤二、将测量到的截面进行划分，分为多个网格单元；

步骤三、每一个网格单元内配置有八组测量管组，每一个测量管组都包裹四根测压管，每一根测压管的末端都分别连接有切换用的电磁阀，电磁阀将检测到的型号通过线缆输送到变送器仪表箱(7)，变送器仪表箱(7)将电信号通过线路输送到采集控制站(9)；

步骤四、变送器仪表箱(7)的电磁阀切换信号的采集控制以及变送器仪表箱(7)的变送模拟信号的采集存储与通讯。

7.根据权利要求6所述的一种烟气脱硝全截面压力分布测量装置的测量方法，其特征在于：步骤三中测压管长短不一。

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