CN114636735A - 一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及火电厂烟气检测技术领域，涉及一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，包括法兰测孔件、探枪本体，探枪本体包括探枪后端主体段和探枪前端弯折段，探枪探枪后端主体段设置在法兰测孔件内部，探枪前端弯折段连接在枪探枪后端主体段前端，并与枪探枪后端主体段之间有一夹角，探枪前端弯折段端部设置探头传感器，用于采集烟气湿度，本发明提出的法探枪可在火电厂脱硫出口、湿式电除尘器出口以及总排口处开展烟气湿度的测定工作，在各种工况条件下均能连续稳定运行，在烟气的水平烟道和垂直烟道均可适用，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂烟气检测技术领域，涉及一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪。
背景技术
在火电厂超低排放改造中，烟尘浓度一般要达到10mg/m3(5mg/m3)以下。尤其以湿法脱硫和湿式除尘改造为主要技术路线的烟气中水分含量较大，给烟尘及其它烟气组份的准确监测带来挑战。因此，火电厂排放烟气的湿度是重要的烟气参数之一，对于烟气处理影响很大，但其监测又受环境温度、压力、介质吸附及其他诸多多干扰因素影响大，且校准困难，如何准确地对其进行监测得到了相关部门越来越多的关注。
常用湿度测量方法包括伸缩法、干湿球法、冷凝露点法、氯化铿露点法、电解法和重量法等，伸缩法使用机械式湿度计进行湿度测量，但是在机械式湿度计某一湿度下使用较长的时间会丧失其灵敏度，响应慢，运输或振动摇摆会破坏其性能；干湿球法的湿球温度低于0℃、高于100℃或被测烟气为正压时，很难得到可靠的结果，且影响测量结果的因素多(风速、辐射等)，对实验人员及环境要求高；冷凝露点法、氯化铿露点法使用冷镜式露点仪测量，但是该设备价格较高，对操作人员的要求较高，并且仪表维护量较大；电解法采用完全吸收电解法微量水份仪进行测量，电解池寿命有限，使用成本偏高，高湿或低湿均会缩短其寿命，低湿时响应慢，不能用于某些腐蚀性气体。
因此，需要提出一种用于火电厂烟气湿度测量的新装置，克服现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的：提出一种用于火电厂烟气湿度测量的新装置，克服现有技术存在的问题。
本发明的技术方案：
一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，包括法兰测孔件，还包括探枪本体，探枪本体包括探枪后端主体段和探枪前端弯折段，探枪后端主体段设置在法兰测孔件内部，探枪前端弯折段连接在探枪后端主体段前端，并与探枪后端主体段之间有一夹角，探枪前端弯折段端部设置探头传感器，用于采集烟气湿度。
优选的，所述的法兰测孔件端部设置端盖。
优选的，探枪前端弯折段连与枪探枪后端主体段之间的夹角为120°；探枪前端弯折段与枪探枪后端主体段之间连接有探枪加固枪管，探枪加固枪管与探枪前端弯折段、枪探枪后端主体段均连通。
优选的，探枪前端弯折段与探枪后端主体段连接处开设有放水孔口。
优选的，所述的探头传感器外部设置有传感器保护套，探头传感器为电容式探头传感器，且探头传感器的感应面背对烟气气流方向。
优选的，探枪前端弯折段、探枪后端主体段、探枪加固枪管均为圆柱形中空结构，探头传感器通过沿探枪加固枪管、探枪后端主体段内腔布置的信号线，将烟气的湿度信号传递给湿度检测仪。
优选的，探枪后端主体段后端设置有绝缘耐高温手柄以及接地线，接地线一端连接地电位。
优选的，探枪后端主体段后端还设置有方向指示固件，方向指示固件位于绝缘耐高温手柄前部，且方向指示固件可绕探枪后端主体段旋转。
优选的，法兰测孔件安装角度为：与水平面成30°夹角，与被测烟气烟道壁外侧面成60°夹角。
本发明的有益效果：
(1)本发明提出的法探枪可在火电厂脱硫出口、湿式电除尘器出口以及总排口处开展烟气湿度的测定工作，在各种工况条件下均能连续稳定运行，在烟气的水平烟道和垂直烟道均可适用，适用范围广。
(2)本发明提出的法探枪探枪与湿度检测仪配合使用，数据采集及处理终端进行系统整体集约化设计，坚固牢靠，拆装运输方便，操作简易。
(3)本发明提出的法探枪的电容式探头传感器设计保证了数据采集实时性、快速性以及连续性。
(4)本发明提出的法探枪探枪的“倾斜向下式”的安装方式有效避免了烟道烟气中凝结水向探枪后端流动，提高了探枪及后续设备的安全性和可靠性。
(5)本发明提出的法探枪的“探枪前端弯折”设计，完全避免了长时间检测时烟道烟气中凝结水向探枪前端头部流动并在头部传感器富集的问题，保证了湿度检测的准确度，同时有效保护了电容式探头传感器，延长电容式探头传感器使用寿命。
(6)本发明提出的法探枪的“在探枪弯折处底部开设“放水孔口”设计，将探枪两端内部冷凝水自动排出，有效避免了探枪内的信号线以及电容式探头传感器不受冷凝水浸泡，提高了设备的稳定性及检测的准确性。
(7)本发明提出的法探枪的“探枪加固枪管”设计，不仅提升了该探枪的刚度和强度，且改进了信号线布线格局，彻底避开了探枪弯折处底部开设的“放水孔口”，大大减少了信号线与冷凝水直接接触的几率，提高了系统的稳定性，延长了设备的使用寿命。
(8)本发明提出的法探枪的电容式探头传感器外部的“传感器保护套”设计，不仅有效防止探枪在进出烟道的法兰时发生碰撞对传感器造成损坏，隔绝了烟气中颗粒物等杂质对传感器的干扰，同时使烟气中水汽能够与传感器充分、均匀接触，避免了大水滴直接长时间富集在传感器表面，提高了湿度检测的准确性。
(9)本发明提出的法探枪的探枪后端主体段尾端加装线接地线设计，有效避免因设备静电或烟气静电对电容式探头传感器的破坏与干扰，有效提升现场操作的效率，提高设备的使用寿命，同时有效避免了检测现场静电对技术人员的干扰，提高了检测现场的安全性和可靠性。
(10)本发明提出的法探枪的探枪后端主体段尾部绝缘耐高温手柄的加装设计，有效避免了高温、静电等不利因素对现场技术人员的干扰，提高了检测现场的灵活性和可操作性。
(11)本发明提出的法探枪的方向指示固件的加装及电容式探头传感器感应面背对气流的设计，有效避免烟气气流对传感器的正面冲击，并且使用烟气中水汽能够与传感器有效、充分、均匀接触，提高了湿度检测的真实性、准确性。
附图说明
图1是本发明的探枪结构示意图；
其中：1、法兰测孔件，2、端盖，3、探枪后端主体段，4、探枪前端弯折段，5、放水孔口，6、探枪加固枪管，7、探头传感器，8、传感器保护套，9、方向指示固件，10、绝缘耐高温手柄，11、接地线。
具体实施方式
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。
如图1所示为本发明提出的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，主要是对超低排放高湿烟气湿度进行测定的一种探枪，包括法兰测孔件1，还包括探枪本体，探枪本体包括探枪后端主体段3和探枪前端弯折段4，探枪后端主体段3设置在法兰测孔件1内部，探枪后端主体段3长度可以根据现场实践情况定制，探枪前端弯折段4连接在枪探枪后端主体段3前端，并与探枪后端主体段3之间有一夹角，探枪前端弯折段4端部设置探头传感器7，用于采集烟气湿度。
本发明的一个实施例，法兰测孔件1端部设置端盖2，端盖1上设置有可以通过探枪后端主体段3的安装孔，探枪后端主体段3穿过该安装孔，并可以实现固定在法兰测孔件1内部，且不与法兰测孔件1内壁面接触，确保探枪后端主体段3上的高温不会传递到法兰测孔件1上，同时端盖2也可以防止烟气通过法兰测孔件1溢出。
本发明的一个实施例，探枪前端弯折段4与探枪后端主体段3之间的夹角为120°；探枪前端弯折段4与枪探枪后端主体段3之间焊接长度为300mm的探枪加固枪管6，探枪加固枪管6材质、型式、外形尺寸与探枪本体完全相同，探枪加固枪管6与探枪前端弯折段4、探枪后端主体段3均连通，本发明的探枪采用的是“折弯式探枪”，即在探枪靠前端部分(从枪头算起长度为100mm)将探枪向上弯折30度(以探枪主枪身面计)，行成“探枪前端弯折段4”，“探枪前端弯折段4”与“探枪后端主体段3”成120度夹角；“探枪前端弯折”设计，完全避免了长时间检测时烟道烟气中凝结水向探枪前端头部流动并在头部传感器富集的问题，保证了湿度检测的准确度，同时有效保护了探头传感器7，延长探头传感器7使用寿命。
“探枪加固枪管6”设计，不仅提升了该探枪的刚度和强度，且改进了信号线布线格局，彻底避开了探枪弯折处底部开设的“放水孔口5”，大大减少了信号线与冷凝水直接接触的几率，提高了系统的稳定性，延长了设备的使用寿命。
本发明的一个实施例，探枪前端弯折段4与探枪后端主体段3连接处开设有放水孔口5，放水孔口5直径为8mm，放水孔口5可以将探枪两端内部冷凝水自动排出，有效避免了探枪内的信号线以探头传感器7不受冷凝水浸泡，提高了设备的稳定性及检测的准确性。
本发明的一个实施例，探头传感器7外部设置有传感器保护套8，传感器保护套8采用PTFE材质支撑，且孔隙率2微米，不仅有效防止探枪在进出烟道的法兰时发生碰撞对探头传感器7造成损坏，隔绝了烟气中颗粒物等杂质对探头传感器7的干扰，同时使烟气中水汽能够与探头传感器7充分、均匀接触，避免了大水滴直接长时间富集在探头传感器7表面，提高了湿度检测的准确性；探头传感器7为电容式探头传感器，测量方式为电容式测量，且使用电容式探头传感器寿命更长，保证了数据采集实时性、快速性以及连续性，且探头传感器7的感应面背对烟气气流方向，有效避免烟气气流对探头传感器7的正面冲击，并且使用烟气中水汽能够与探头传感器7有效、充分、均匀接触，提高了湿度检测的真实性、准确性。
本发明的一个实施例：火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪可以根据现场实践情况定制为“在线式湿度测定探枪”和“便携移动式湿度测定探枪”。
本发明的一个实施例，探枪前端弯折段4、探枪后端主体段3、探枪加固枪管6均为圆柱形中空结构，探头传感器7通过沿探枪加固枪管6、探枪后端主体段3内腔布置的信号线，将烟气的湿度信号传递给湿度检测仪，有效避免了探枪内的信号线以探头传感器7不受冷凝水浸泡，提高了设备的稳定性及检测的准确性；湿度检测仪采用德图TESTO-W湿度检测仪，与探枪配合使用，数据采集及处理终端进行系统整体集约化设计，坚固牢靠，拆装运输方便，操作简易；探枪前端弯折段4、探枪后端主体段3、探枪加固枪管6的外径均设计为12mm，管壁后为1mm，材质都采用316L不锈钢。
本发明的一个实施例，探枪后端主体段3后端设置有绝缘耐高温手柄10以及接地线11，接地线11一端连接地电位；探枪后端主体段3尾部绝缘耐高温手柄10的加装设计，有效避免了高温、静电等不利因素对现场技术人员的干扰，提高了检测现场的灵活性和可操作性；接地线11设计，有效避免因设备静电或烟气静电对电容式探头传感器7的破坏与干扰，有效提升现场操作的效率，提高设备的使用寿命，同时有效避免了检测现场静电对技术人员的干扰，提高了检测现场的安全性和可靠性。
本发明的一个实施例，探枪后端主体段3后端还设置有方向指示固件9，即方向指示固件9由下部“固定螺丝”固定在探枪后端主体段3上，方向指示固件9位于绝缘耐高温手柄10前部，且方向指示固件9可绕探枪后端主体段3旋转，方向指示固件9内径为13mm，材质为316L不锈钢制成。
本发明的一个实施例，法兰测孔件1材质全部为316L不锈钢，长度为500mm，端部外径为100mm，法兰测孔件1安装角度为：与水平面成30°夹角，与被测烟气烟道壁外侧面成60°夹角，因此，本发明的探枪采用“倾斜向下式”的安装方式有效避免了烟道烟气中凝结水向探枪后端流动，提高了探枪及后续设备的安全性和可靠性。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，包括法兰测孔件(1)，其特征在于：还包括探枪本体，探枪本体包括探枪后端主体段(3)和探枪前端弯折段(4)，探枪后端主体段(3)设置在法兰测孔件(1)内部，探枪前端弯折段(4)连接在探枪后端主体段(3)前端，并与探枪后端主体段(3)之间有一夹角，探枪前端弯折段(4)端部设置探头传感器(7)，用于采集烟气湿度。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：所述的法兰测孔件(1)端部设置端盖(2)。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：探枪前端弯折段(4)与枪探枪后端主体段(3)之间的夹角为120°；探枪前端弯折段(4)与枪探枪后端主体段(3)之间连接有探枪加固枪管(6)，探枪加固枪管(6)与探枪前端弯折段(4)、枪探枪后端主体段(3)均连通。
4.根据权利要求3所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：探枪前端弯折段(4)与探枪后端主体段(3)连接处开设有放水孔口(5)。
5.根据权利要求1所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：所述的探头传感器(7)外部设置有传感器保护套(8)。
6.根据权利要求1所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：探头传感器(7)为电容式探头传感器，且探头传感器(7)的感应面背对烟气气流方向。
7.根据权利要求4所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：探枪前端弯折段(4)、探枪后端主体段(3)、探枪加固枪管(6)均为圆柱形中空结构，探头传感器(7)通过沿探枪加固枪管(6)、探枪后端主体段(3)内腔布置的信号线，将烟气的湿度信号传递给湿度检测仪。
8.根据权利要求1所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：探枪后端主体段(3)后端设置有绝缘耐高温手柄(10)以及接地线(11)，接地线(11)一端连接地电位。
9.根据权利要求8所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：探枪后端主体段(3)后端还设置有方向指示固件(9)，方向指示固件(9)位于绝缘耐高温手柄(10)前部，且方向指示固件(9)绕枪探枪后端主体段(3)旋转。
10.根据权利要求1所述的一种火电厂超低排放高湿烟气湿度测定探枪，其特征在于：法兰测孔件(1)安装角度为：与水平面成30°夹角，与被测烟气烟道壁外侧面成60°夹角。
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