CN207263731U - 一种基于多点等流量取样的烟气成分测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，包括插入烟道的取样主管和混合管、设于烟道外的烟气收集装置，所述取样主管包括多组，多组取样主管均匀布置、分别连接混合管，混合管与烟气收集装置连接，所述取样主管向下倾斜插入烟道，每组所述取样主管下部均匀开设有多个取样支管，所述取样支管也向下倾斜设置，与取样主管倾斜方向一致，取样支管与取样主管之间呈30°‑60°夹角设置。本实用新型基于流场模拟优化、等截面积布点、多级变径等方式实现大空间、不均匀流场的多点等流量取样，还设有加热系统和反吹系统，提高烟气成分测量的准确性与可靠性。

Description

一种基于多点等流量取样的烟气成分测试装置

技术领域

本实用新型属于烟气成分测量技术领域，特别涉及一种基于多点等流量取样的烟气成分测试装置。

背景技术

锅炉烟气成分的准确测量，对于锅炉稳定高效运行、锅炉烟气中污染物的排放控制至关重要。但是，传统方式是锅炉采用烟气成分连续监测系统(CEMS)，只能对单一点进行测量，受烟道尺寸大、流场分布不均匀等影响，采用单点测量难以保证在全工况下反映烟气中各成分的真实平均浓度，导致测量数据与实际数据有一定偏差，取样点不具有代表性。

为了适应烟道截面大、烟气不均匀的锅炉烟气成分的测量需求，出现了非均匀流场的烟气成分测量装置，专利号为201610079912.1的专利公开了一种非均匀流场的烟气成分测量装置，该专利通过在烟道内布置多个取样点、同时取样，来获得最能代表烟气真实成分的烟气，但是该取样装置的结构尚存在较多不足，取样管的布置方式及缺乏保温和除灰系统，在实际应用过程中，测量结果还是与实际值偏差较大。

因此，针对不均匀的大尺寸烟道环境，如何设计多点取样装置使得取得的烟气最具有代表性，最接近烟气成分实际值是需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，基于流场模拟优化、等截面积布点、多级变径等方式实现大空间、不均匀流场的多点等流量取样，提高烟气成分测量的准确性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，包括插入烟道的取样主管和混合管、设于烟道外的烟气收集装置，所述取样主管包括多组，多组取样主管均匀布置、分别连接混合管，混合管与烟气收集装置连接，所述取样主管向下倾斜插入烟道，每组所述取样主管下部均匀开设有多个取样支管，所述取样支管也向下倾斜设置，与取样主管倾斜方向一致，取样支管与取样主管之间呈30°-60°夹角设置。

进一步的，所述烟气收集装置包括沉降室，沉降室的顶部设有烟气入口，底部设有排灰口，中部设有烟气测口，烟气测口连接有用于测量烟气成分的烟气成分测试装置，烟气入口与混合管通过管路连接，管路与沉降室垂直设置，烟气切向进入沉降室，所述管路还水平连接自动吹扫压缩空气入口。

进一步的，所述管路上设有压力表和阀门，阀门安装于混合管之后、压力表之前。

进一步的，所述管路和沉降室的外侧均设有用于保证烟道外的混合烟气温度与烟道内一致的伴热带。

进一步的，每个取样支管的管径不同，满足每个取样支管内的烟气流量相同。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

（1）基于等截面积布点和多级变径，取样主管和取样支管都是均匀布置，并且每个取样支管的管径不同，实现每个取样点取得的烟气流量相同；

（2）取样主管向下倾斜设置，防止积灰；取样支管亦向下倾斜设置，与取样主管的倾斜方向一致，并且与取样主管之间呈30°-60°夹角设置，有利于减少系统阻力；

（3）通过在管路和沉降室外侧设置加热带，保证烟道外的烟气（包括管路内、沉降室内及进入烟气成分测量装置的烟气）与烟道内的烟气温度一致，提高测量精度；

（4）还设有反吹系统，即通过管路水平连接自动吹扫压缩空气入口，可以将压缩空气吹入混合管、取样主管、取样支管，清除积灰；通过本实用新型，可以实现不均匀流场的多点等流量取样，能够真实反映全工况下烟气各成分的真实平均浓度，提高烟气成分测量的准确性与可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的平面布置示意图；

图2为本实用新型的垂直布置示意图。

图中，1.取样主管；2.取样支管；3.混合管；4.压力表；5.管路；6.伴热带；7.自动吹扫压缩空气入口；8.沉降室；9.烟气测口；10.排灰口；11.烟道。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实施例以设四组取样主管、每组取样主管上均匀布设四个取样支管为例，进行说明。

如图1和2所示，基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，包括插入烟道的取样主管1和混合管3、设于烟道外的烟气收集装置，四组取样主管1均匀布置、分别连接混合管3，混合管3与烟气收集装置连接，取样主管1向下倾斜插入烟道，防止积灰；每组取样主管1上的每个取样支管2为一个取样点，每个取样支管2的管径不同，通常最细的取样支管2管径不低于20mm，通过不同管径的设计（距离混合管3越近，取样支管2的管径越小），满足每个取样支管2内的烟气流量相同；取样支管2也向下倾斜设置，与取样主管1倾斜方向一致，烟道内烟气流向由上往下，取样支管2与取样主管1之间呈30°-60°夹角设置，有利于减小系统阻力。

烟气收集装置包括沉降室8，沉降室8的顶部设有烟气入口，底部设有排灰口10，中部设有烟气测口9，烟气测口9连接有用于测量烟气成分的烟气成分测试装置，此处不再赘述；烟气入口与混合管3通过管路5连接，管路5与沉降室8垂直设置，烟气切向进入沉降室8，可以在沉降室8内实现自然沉积清灰，通过底部的排灰口101排出。

在取样管内积灰的情况下，为了能较好的清除取样管内的积灰，管路5还水平连接自动吹扫压缩空气入口7，自动吹扫压缩空气入口7可以连接压缩空气装置（空气压缩机等），管路5上设有压力表4和阀门（图中未示出），阀门安装于混合管3之后、压力表4之前，通过压力表4监测的压力数据，可以实时判断取样管内是否有积灰，如果压力偏小，取样管内积灰，此时通过自动吹扫压缩空气入口7可以将压缩空气吹入混合管3、取样主管1、取样支管2，清除积灰。

为了保证烟道外的烟气（包括管路5内、沉降室8内及进入烟气成分测量装置的烟气）与烟道内的烟气温度一致，管路5和沉降室8的外侧均设有伴热带6，如果烟气测口9与烟气成分测量装置之间的距离较远，即烟气测口9与烟气成分测量装置之间的连接管路较长，伴热带6相应延长，包覆于连接管路外侧，减少热量损失。

综上所述，本实用新型基于流场模拟优化、等截面积布点、多级变径等方式实现大空间、不均匀流场的多点等流量取样，还设有加热系统和反吹系统，提高烟气成分测量的准确性与可靠性。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，包括插入烟道的取样主管和混合管、设于烟道外的烟气收集装置，所述取样主管包括多组，多组取样主管均匀布置、分别连接混合管，混合管与烟气收集装置连接，其特征在于：所述取样主管向下倾斜插入烟道，每组所述取样主管下部均匀开设有多个取样支管，所述取样支管也向下倾斜设置，与取样主管倾斜方向一致，取样支管与取样主管之间呈30°-60°夹角设置。

2.根据权利要求1所述的基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，其特征在于：所述烟气收集装置包括沉降室，沉降室的顶部设有烟气入口，底部设有排灰口，中部设有烟气测口，烟气测口连接有用于测量烟气成分的烟气成分测试装置，烟气入口与混合管通过管路连接，管路与沉降室垂直设置，烟气切向进入沉降室，所述管路还水平连接自动吹扫压缩空气入口。

3.根据权利要求2所述的基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，其特征在于：所述管路上设有压力表和阀门，阀门安装于混合管之后、压力表之前。

4.根据权利要求2所述的基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，其特征在于：所述管路和沉降室的外侧均设有用于保证烟道外的混合烟气温度与烟道内一致的伴热带。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于多点等流量取样的烟气成分测试装置，其特征在于：每个取样支管的管径不同，满足每个取样支管内的烟气流量相同。