CN204302176U - 一种烟道氨气浓度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟道氨气浓度检测装置，包括位于烟道外侧的测量仪和用于插入烟道内部的探管，所述测量仪包括激光发生器和信号处理板；探管具有顺次连接的激光发射接收管段、测量腔管段和过滤管段。该烟道氨气浓度检测装置采用了三段式结构的探管及包含激光发生器和信号处理板的测量仪，利用抽气装置将烟道气体经探管的滤芯过滤掉粉尘之后进入测量腔，测量精度高；同时发射的激光也进入测量腔，被测气体在测量腔通过时，会对激光的光强造成衰减，通过对激光信号的变化从而分析出被测气体的浓度，之后将测量腔中的气体抽出探管外。该检测装置的结构简单，安装使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟道氨气浓度检测装置。
背景技术
随着环境污染治理力度的不断加大，电厂锅炉燃煤后排放氮氧化物量——脱硝的效果要求越来越严格。在烟道中脱硝环节之后测量氨气浓度是检验脱硝效果的有效手段，因此市场上应运而生地出现了多种烟道中氨气浓度测量设备。
目前常用的测量设备包括从烟道中取气后在外置测量腔中进行测量和烟道两侧壁激光对射式测量两种结构。这两种方式的测量设备都存在不足之处：从烟道中取气外置测量的方式由于测量腔和烟道内温度的差异会导致测量不准确；而对射式结构存在激光对中困难的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种烟道氨气浓度检测装置，以解决现有检测装置测量不正确或安装困难的问题。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种烟道氨气浓度检测装置，包括位于烟道外侧的测量仪和用于插入烟道内部的探管，所述测量仪包括信号处理板及与其控制连接的激光发生器；所述探管具有顺次连接的激光发射接收管段、测量腔管段和过滤管段，激光发射接收管段的进口端设有与激光发生器连接的激光发射模块和与信号处理板连接的激光接收模块，激光发射接收管段的出口端分别设有用于使入射激光和出射激光通过的 光线入射孔和光线出射孔以及使气体经由抽气管通过抽气装置排出的通气口；测量腔管段内设有激光反射池，所述激光反射池的两端处分别设有一个反射镜，测量腔管段与过滤管段的连接处设有气流通孔；过滤管段包括用于使烟道气体进入并对其进行过滤的滤芯。
所述激光发射模块、激光接收模块和激光反射池两端处的反射镜通过一个连接杆固定，该连接杆具有处于激光发射接收管段中用于固定激光发射模块、激光接收模块的第一杆段以及处于测量腔管段中用于固定两个反射镜的第二杆段，两杆段通过固设于探管内壁上的连接法兰固定。
所述测量仪还包括与信号处理板连接用于显示测量信息的显示模块。
所述探管的激光发射接收管段外壁上设有用于将该探管与烟道上的预留法兰对接的端面法兰。
所述测量腔管段与过滤管段的连接处设有端面固定块，所述气流通孔开设于端面固定块上。
该检测装置还包括自清洁管路，该自清洁管路包括用于与压缩气源连接的滤芯吹扫管和反射镜吹扫管，所述滤芯吹扫管的出气端通过开设于端面固定块上的导气口与滤芯内部连通；所述反射镜吹扫管的出气端设有两个用于朝向对应反射镜的支管，每个支管上均设有朝向反射镜镜面方向的出气口。
该检测装置还包括用于与标气气源连接的自校准管路，所述自校准管路的出气端与测量腔管段连通。
所述反射镜吹扫管与自校准管路共用通气管道。
所述抽气管上旁接有用于排出通过反射镜吹扫管对反射镜进行自清洁后气体的排空管。
本实用新型的烟道氨气浓度检测装置采用了三段式结构的探管及包含激光发生器和信号处理板的测量仪，利用抽气装置将烟道气体经探管的滤芯过滤掉粉尘之后进入测量腔，同时发射的激光也进入测量腔，被测气体在测量腔通过时，会对激光的光强造成衰减，通过对激光信号的变化从而分析出被测气体的浓度，之后将测量腔中的气体抽出探管外。该检测装置的结构简单，安装使用方便，测量精度高。
另外，利用自清洁管路实现滤芯和反射镜的自清洁，通过自校准管路及标气实现装置的自校准，操作简便，容易维护。
附图说明
图1为本实用新型烟道氨气浓度检测装置的结构原理图；
图2a～2b为激光发射接收管段和测量腔管段连接的局部放大图；
图3为测量腔管段和过滤管段连接的局部放大图；
图4为自清洁及自校准管路示意图；
图5为连接法兰上的进、出口及杆件固定连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
如图1所示为本实用新型烟道氨气浓度检测装置的结构原理图，由图可知，该装置包括位于烟道外侧的测量仪和用于直接插入烟道内部的探管，测量仪包括信号处理板及与其控制连接的激光发生器；探管具有顺次连接的激光发射接收管段A、测量腔管段B和过滤管段C，激光发射接收管段A的进口端设有与激光发生器连接的激光发射模块1和与信号处理板连接的激光接收模块9，激光发射接收管段A的出口端分别设有用于使入射激光和出射激光通 过的光线入射孔10和光线出射孔2以及使气体经由抽气管通过抽气装置排出的通气口13；测量腔管段内设有激光反射池，激光反射池的两端处分别设有反射镜6和7，测量腔管段与过滤管段的连接处设有气流通孔5；过滤管段包括用于使烟道气体进入并对其进行过滤的滤芯4。
本实施例探管通过激光发射接收管段外壁上设置的端面法兰8将该探管与烟道上的预留法兰对接。另外，信号处理板上还连接有用于显示测量信息的显示模块，且抽气泵、显示模块、信号处理板及激光发生器均由供电模块提供电源。
下面分别对探管三个管段的具体结构进行介绍。
(1)粉尘过滤管段：粉尘过滤管道的主要部件为滤芯4，所选用的滤芯能经受烟道内部的高热、高尘环境，并且经过反冲洗之后可以实现自清洁，避免长时间使用导致过滤孔堵塞。通过探管壁及测量腔管段与过滤管段的连接处设置的端面固定块15实现滤芯的紧固及滤芯内外侧腔体的密封，气流通孔5就开设于端面固定块上，如图3所示。
(2)测量腔管段：测量腔管段的主要部件为激光反射池，激光由发射模块通过光线入射孔10进入反射池后，在两反射镜7和6之间来回反射，直到通过光线出射孔2射出，打到激光接收模块1上。为了保证高温环境下光路的稳定，激光发射模块、激光接收模块和激光反射池两端处的反射镜通过一个连接杆保持相对固定，该连接杆具有处于激光发射接收管段中用于固定激光发射模块、激光接收模块的第一杆段11以及处于测量腔管段中用于固定两个反射镜的第二杆段3，两杆段通过固设于探管内壁上的不锈钢连接法兰12固定，该法兰不仅有连接两个管段对应各模块及部件的作用，同时通过该法 兰及密封垫14的作用可以实现测量腔的密封，如图2b所示。
(3)激光发射接收管段：激光发射接收管段主要包含激光发射模块和激光接收模块。激光由安装在测量仪中的激光发生器发出，经过光纤连接至激光发射头射出，激光发射模块要保证激光光线的准直。经过反射池射出的光线由激光接收模块接收，该接收模块将光强信号发至测量仪的信号处理板分析整理，然后在通过与信号处理板连接的显示模块显示被测气体的浓度等信息。
抽气管的末端连接的抽气装置是抽气泵，抽气泵将被测气体从烟道中经过滤芯抽到测量腔然后排出，工作过程的气路循环就是依靠抽气泵来完成的。
本实用新型检测装置实现检测功能的原理和过程如下：烟道中的被检测气体在抽气泵的作用下经过过滤管段C进入测量腔，激光由激光发射模块9射出，经光线入射孔10进入测量腔，在反射池两端两镜片的反射下通过光线出射孔2射出，最后被激光接收模块1接收，被测气体在测量腔通过时，会对激光的光强造成衰减，通过对激光信号的变化从而分析出被测气体的浓度；而被测气体在完成测量后在抽气泵的作用下通过通气口13经抽气管排出。
另外，如图4所示，该检测装置还包括用于与压缩气源连接的自清洁管路和用于与标气气源连接的自校准管路G3，自清洁管路包括与压缩气源连接的滤芯吹扫管G4和反射镜吹扫管G2。滤芯吹扫管的出气端通过开设于端面固定块上15的导气口16与滤芯4的内部连通，如图3所示；反射镜吹扫管G2的出气端设有两个用于朝向对应反射镜的支管，每个支管上均设有朝向反射镜镜面方向的出气口。本实施例的反射镜吹扫管G2与自校准管路G3共用通气管道，只是所接的气源不同。抽气管G1上旁接有用于排出通过反射镜吹扫 管对反射镜进行自清洁后气体的排空管G5。
如图2a～2b及图3所示，测量腔管段B和激光发射接收管段A、过滤管段C均通过螺纹连接。
如图5所示为连接法兰12上的光线入射/出射口及杆件连接示意图，图中的3个K1(圆周120°均布)为不锈钢法兰盘12与激光发射接收管段A相连接的螺纹孔，3个K2(圆周120°均布)为第一杆段11与不锈钢法兰盘12相连接的螺纹孔，K3为反射镜吹扫管G2和自校准口G3通过法兰盘的通孔，K4为滤芯吹扫管G4通过法兰盘的通孔，13为排空管G5与抽气管G1通过法兰盘的通孔，2为光线出射孔，10为光线入射孔。
本实用新型自清洁及自校准的原理和过程如下：自清洁过程中，滤芯吹扫管G4通过压缩气体对滤芯4进行高压气体反吹，附着在滤芯外壁上的粉尘会在内部压缩空气的吹射作用下迅速脱离滤芯，避免滤芯堵塞；镜片吹扫管G2通过压缩气体对反射池中的反射镜片进行吹扫，由于经过滤芯过滤后仍会有微小颗粒的粉尘进入测量腔附着于镜片上，通过对镜片的吹扫能减少粉尘对激光光强的干扰，排空管G5将反射池镜片吹扫的含尘气体直接排出。在自校准过程中，自校准管G3将标气引入测量腔，标气将腔体内的气体完全置换完毕后，用标准值代替测得值从而实现自校准功能。
以上实施例仅用于帮助理解本实用新型的核心思想，不能以此限制本实用新型，对于本领域的技术人员，凡是依据本实用新型的思想，对本实用新型进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：包括位于烟道外侧的测量仪和用于插入烟道内部的探管，所述测量仪包括信号处理板及与其控制连接的激光发生器；所述探管具有顺次连接的激光发射接收管段、测量腔管段和过滤管段，激光发射接收管段的进口端设有与激光发生器连接的激光发射模块和与信号处理板连接的激光接收模块，激光发射接收管段的出口端分别设有用于使入射激光和出射激光通过的光线入射孔和光线出射孔以及使气体经由抽气管通过抽气装置排出的通气口；测量腔管段内设有激光反射池，所述激光反射池的两端处分别设有一个反射镜，测量腔管段与过滤管段的连接处设有气流通孔；过滤管段包括用于使烟道气体进入并对其进行过滤的滤芯。
2.根据权利要求1所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：所述激光发射模块、激光接收模块和激光反射池两端处的反射镜通过一个连接杆固定，该连接杆具有处于激光发射接收管段中用于固定激光发射模块、激光接收模块的第一杆段以及处于测量腔管段中用于固定两个反射镜的第二杆段，两杆段通过固设于探管内壁上的连接法兰固定。
3.根据权利要求1所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：所述测量仪还包括与信号处理板连接用于显示测量信息的显示模块。
4.根据权利要求1所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：所述探管的激光发射接收管段外壁上设有用于将该探管与烟道上的预留法兰对接的端面法兰。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：所述测量腔管段与过滤管段的连接处设有端面固定块，所述气流通孔 开设于端面固定块上。
6.根据权利要求5所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：该检测装置还包括自清洁管路，该自清洁管路包括用于与压缩气源连接的滤芯吹扫管和反射镜吹扫管，所述滤芯吹扫管的出气端通过开设于端面固定块上的导气口与滤芯内部连通；所述反射镜吹扫管的出气端设有两个用于朝向对应反射镜的支管，每个支管上均设有朝向反射镜镜面方向的出气口。
7.根据权利要求6所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：该检测装置还包括用于与标气气源连接的自校准管路，所述自校准管路的出气端与测量腔管段连通。
8.根据权利要求7所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：所述反射镜吹扫管与自校准管路共用通气管道。
9.根据权利要求6所述的烟道氨气浓度检测装置，其特征在于：所述抽气管上旁接有用于排出通过反射镜吹扫管对反射镜进行自清洁后气体的排空管。
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| CN104535515A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 郑州光力科技股份有限公司 | 气体监测探头和气体监测系统 |
| CN109752221A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-05-14 | 光力科技股份有限公司 | 取样管及使用该取样管的烟气检测装置、烟道组件 |
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