CN208076243U - 一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，包括第一密封盘(1)和多个取样管(3)，所述的第一密封盘(1)与焊接在烟道壁面上的第二密封盘(8)之间，通过螺栓连接。所述的取样管(3)穿过第一密封盘(1)伸入烟道，不同的取样管间通过数字标识号(7)区分。所述的第一密封盘(1)上还设有用于插入热电偶的密封孔(5)，所述的密封孔(5)内沿设有用于与热电偶密封的密封圈(4)。与现有技术相比，本实用新型能同时实现多测点烟气成分同步取样和多测点烟气温度同步取样；密封孔内沿设有用于与热电偶密封的密封圈，密封性能好。各相邻的取样管之间焊接有支撑块(6)，防止取样管变形和晃动，结构稳固，易于实现。

Description

一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气取样装置，尤其是涉及一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置。

背景技术

在电力、化工等行业的锅炉进行性能测试、排放测试等工作中，通常需要对烟道内的烟气进行取样分析。目前烟气分析仪的精度已完全可满足工程试验的要求，因此，获取有代表性的烟气样品就成为影响测试结果的主要问题。

为了使所取烟气样品具有代表性，国际和国内标准中均推荐采用全截面网格法，即把烟道的横截面分成许多相等的单元面积，并从这些单元面积的中心取烟气样品。为了将烟气从烟道相应位置抽出，试验人员主要采用以下三种方法：

(1)通过单根不锈钢管逐点抽拔的方式将烟气抽出；

(2)通过笛形管型烟气取样枪将烟气抽出；

(3)通过多管组合型烟气取样枪净烟气抽出。

采用通过单根不锈钢管逐点插拔的方式，该方法抽取的烟气样品在时效性上存在不足，在测量期间烟气流场会不断的变化，导致取样分析结果误差较大；此外在测试过程中还会耗费大量的时间和人力，并在反复的插拔过程中会带来诸多的不安全因素。

笛形管型烟气取样枪是一根开有若干等直径或者渐变直径小孔的不锈钢管，其开孔位置与等截面网格中心对齐。该方法存在的主要问题有：(1)在高温高含尘的烟气环境中取样，容易造成取样枪上的取样孔发生堵塞，而且孔径越小，堵塞发生的越快。一旦发生堵塞，不仅不能及时发现，更无法保证各取样点的烟气量均匀一致，影响抽取烟气样品的代表性。(2)许多已有的专利中，实用新型人采用取样孔直径渐变的笛形管型取样枪将烟气抽出，在该方案的实施中，需根据现场相关几何尺寸计算各取样孔的直径，并要在有限的管径上开出精确尺寸的取样小孔，不仅现场实现较为困难，而且会造成误差叠加，影响测量准确性。(3)在圆管上开孔将严重降低取样管的强度，在高温烟气中水平布置的取样管极有可能因为自身重力发生变形甚至折断，影响电厂设备的安全运行。

多管组合型烟气取样枪是由多根直径相同或变直径(目的是保证等流量取样)、长度不等的不锈钢管组合而成，其不锈钢管深入烟道的长度与等截面网格中心一一对应。通过专利检索，发现目前该方法已有的相关专利，存在的共性问题有：(1)现有专利中的多管组合型烟气取样枪，各不锈钢管间捆绑在一起或者在同一个平面通过焊接形成一个整体，该种结构的取样枪在高温烟气中水平布置时，极有可能因为自身重力影响，向下整体变形，并且随着烟道内烟气流场的变化，来回晃动，影响取样的精度和代表性。并且，随着机组容量的不断提高，烟道尺寸的相应增加，烟气取样枪的长度甚至到达5米以上，上述现象也会相应的越来越严重，甚至可能造成取样枪的变形甚至折断，影响电厂设备的安全运行。(2)许多已有的专利中，实用新型人采用取样枪的密封圆盘与焊接在烟道壁面的密封圆盘，来实现取样系统的密封和固定，但忽略了锅炉现场试验中，经常需要对烟气温度和烟气成分进行同时取样，增加了试验的工作量；即使在取样枪上捆绑热电偶，也会面临整个取样系统密封的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制作安装方便、密封效果好，结构稳固，易于实现，成本低廉，结实耐用，并且能同时实现多测点烟气成分同步取样和多测点烟气温度同步取样的多管组合型烟气取样装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，包括第一密封盘和多个取样管，所述的第一密封盘用于封堵测孔和固定取样管，所述的取样管穿过第一密封盘伸入烟道，所述的第一密封盘上还设有用于插入热电偶的密封孔，所述的密封孔内沿设有用于与热电偶密封的密封圈。

进一步的，各相邻的取样管之间焊接有支撑块。

进一步的，所述的支撑块沿取样管长度方向以固定的间距设置。

进一步的，所述的取样管与第一密封盘连接处密封焊接。

进一步的，所述的装置还包括第二密封盘，所述的第二密封盘焊接在烟道壁面上，所述的第二密封盘中间设有用于伸入热电偶和取样管的孔，第一密封盘与第二密封盘之间可拆卸连接。

进一步的，所述的第一密封盘与第二密封盘的接触面通过石棉垫圈密封。

进一步的，所述的第一密封盘和第二密封盘上分别设有螺栓孔，二者通过螺栓连接。

进一步的，所述的热电偶通过补偿导线与数据采集板连接，所述的数据采集板与数采仪连接。

进一步的，所述的第一密封盘上刻有数字标识号，用于区分不同的测量点。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)取样管穿过第一密封盘伸入烟道，能同时实现多测点烟气成分同步取样和多测点烟气温度同步取样；第一密封盘上还设有用于插入热电偶的密封孔，密封孔内沿设有用于与热电偶密封的密封圈，密封性能好。

(2)各相邻的取样管之间焊接有支撑块，防止取样管变形和晃动，结构稳固，易于实现。

(3)支撑块沿取样管长度方向以固定的间距设置，保持取样管各个部位均不变形。

(4)装置还包括第二密封盘，第二密封盘焊接在烟道壁面上，第一密封盘与第二密封盘之间可拆卸连接，安装方便。

(5)第一密封盘与第二密封盘的接触面通过石棉垫圈密封，实现整个取样装置的密封。

(5)第一密封盘上刻有数字标识号，用于区分不同的测量点，标识清晰，易于快速定位，以便及时排查试验设备的故障，节省试验人员大量时间和精力。

附图说明

图1为实施例1的第一密封盘及其相连部件的主视结构示意图；

图2为实施例2的第一密封盘及其相连部件的主视结构示意图；

图3为实施例3的第一密封盘及其相连部件的主视结构示意图；

图4为本实施例1的第二密封盘的主视结构示意图；

图5为本实施例1取样装置的整体侧视结构示意图；

附图标记：

1为第一密封盘、2为螺栓孔、3为取样管、4为密封圈、5为密封孔、6为支撑块、7为标识号、8为第二密封盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1、4、5所示，一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，包括第一密封盘1、螺栓孔2、取样管3、密封圈4、密封孔5、支撑块6、标识号7、第二密封盘8。

上述的取样管3的数量和长度根据烟道截面尺寸确定；各取样管3间焊接有支撑块6，组成稳固的结构，互为支撑；不同的取样管3间通过用钢印刻在第一密封盘1表面的数字标识号7区分；各取样管3贯穿相应的第一密封盘1，并在贯穿处焊接。热电偶从密封孔5伸入，所述密封圈4可以实现热电偶与第一密封盘1之间的密封。热电偶穿出第一密封盘1的长度根据取样管3穿出第一密封盘1的长度确定，以保证烟气温度和烟气成分的取样位置都满足网格法的要求。热电偶与取样管3之间的固定，通过铁丝捆绑即可。热电偶固定安装后，和取样管3作为一个整体，将整个取样装置通过第二密封盘8，插入烟道中。相应的第一密封盘1与焊接在烟道壁面上的第二密封盘8之间安装有石棉垫圈，通过从螺栓孔2插入螺栓连接，从而实现整个取样系统的密封和固定。

烟气取样装置的烟气取样管3与对应每个烟气均流单元连接，对烟气进行均流并混合，用以实现各取样点的烟气量均匀一致；烟气通过烟气取样管3从烟道中抽出，然后通过烟气均流装置，将烟气送入混合缓冲罐，再通过烟气预处理和大流量抽气装置，将烟气送入烟气分析装置进行烟气分析。

每条热电偶通过补偿导线，与数据采集板连接，最后汇集到数采仪，从而实现多测点烟气温度的同步取样。

优选地，本实施例中各仪器间的连接软管均采用硅胶制成，耐高温。

优选地，本实施例的取样管3穿出第一密封盘1的部分长度均为250mm，另一侧的长度根据全截面网格法以及第二密封盘8外表面的高度综合确定。

优选地，本实施例的取样管3的数量根据烟道横截面尺寸确定，建议300MW等级及其以下装机负荷的机组，选用3根取样管；600MW等级装机负荷的机组，选用4根取样管；1000MW等级装机负荷的机组，选用5根取样管；也可根据现场实际情况增设取样管3。

优选地，本实施例中的多管组合型烟气取样装置的各取样管3之间均设有防止取样管变形和晃动的支撑块6，支撑块6的位置根据取样管穿出第一密封盘的部分的长度，每隔300mm，就设立一处；每处相邻的取样管间都要设置支撑块。

优选地，本实施例中的取样管3为Φ10*1.5的钢管，材质为不锈钢304；支撑块6的材质也为不锈钢304。

优选地，本实施例中的取样管3和第一密封盘1焊接在一起，第一密封盘1表面用钢印刻有数字型的标识号7，用于区分不同的测点；标识号7编制的原则是根据取样管3穿出第一密封盘的部分的长度，由长到短依次从1开始标号的。数字标识号用于区分各采样点，便于试验过程中，取样装置的正确安装以及快速定位，以便及时排查试验设备的故障。

优选地，本实施例中的取样装置水平布置时，需按照图1中所示的方式插入烟道，即编号为1的取样管3在上方的布置方式；当该取样装置竖直布置时，需按照图1中所示的方式插入烟道，使编号为1的取样管3朝前，并朝着烟气的来流方向。这样的布置方式，整个取样装置最稳定。

本实施例的取样管3有3根，呈三角形排布，三角形结构稳定，在烟道中不易晃动；进一步的，最长的一根位于最上方，此结构最为稳定。

优选地，本实施例中的密封圈4为硅胶密封圈，结实耐用，耐高温，耐腐蚀，密封效果好。

优选地，在每次测试结束后，对每根取样管3都通入压缩空气，进行内部吹扫和清灰。

最后应当说明的是，以上所述虽然结合附图对本实用新型的优选实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，仍在本实用新型的保护范围。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同的是，取样管3有4根，呈矩形排布，四根取样管3的情况下，这种结构最稳定，不会因为自身重力影响，向下整体变形，并且随着烟道内烟气流场的变化，来回晃动。

其余与实施例1相同。

实施例3

如图3所示，与实施例1不同的是，取样管3有5根，呈五角形排布，五根取样管的情况下，这种结构最稳定，不会因为自身重力影响，向下整体变形，并且随着烟道内烟气流场的变化，来回晃动。

其余与实施例1相同。

Claims (9)

1.一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，包括第一密封盘(1)和多个取样管(3)，所述的第一密封盘(1)用于封堵测孔和固定取样管，所述的取样管(3)穿过第一密封盘(1)伸入烟道，其特征在于，所述的第一密封盘(1)上还设有用于插入热电偶的密封孔(5)，所述的密封孔(5)内沿设有用于与热电偶密封的密封圈(4)。

2.根据权利要求1所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，各相邻的取样管(3)之间焊接有支撑块(6)。

3.根据权利要求2所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，所述的支撑块(6)沿取样管(3)长度方向以固定的间距设置。

4.根据权利要求1所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，所述的取样管(3)与第一密封盘(1)连接处密封焊接。

5.根据权利要求1所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，所述的装置还包括第二密封盘(8)，所述的第二密封盘(8)焊接在烟道壁面上，所述的第二密封盘(8)中间设有用于伸入热电偶和取样管(3)的孔，第一密封盘(1)与第二密封盘(8)之间可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，所述的第一密封盘(1)与第二密封盘(8)的接触面通过石棉垫圈密封。

7.根据权利要求5所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，所述的第一密封盘(1)和第二密封盘(8)上分别设有螺栓孔(2)，二者通过螺栓连接。

8.根据权利要求1所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，所述的热电偶通过补偿导线与数据采集板连接，所述的数据采集板与数采仪连接。

9.根据权利要求1所述的一种可同步进行烟温取样的多管组合型烟气取样装置，其特征在于，所述的第一密封盘(1)上刻有数字标识号(7)，用于区分不同的测量点。