CN209043794U - 一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，包括激光发射器、激光接收器、对中激光管、固定连接器、烟气样品测量池、滑动法兰组以及安装管座，对中激光管横穿烟道且其两端通过烟道管座固定在烟道壁上，两侧的安装管座分别连接固定连接器以及滑动法兰组，所述激光发射器固定安装在固定连接器的端部，所述激光接收器固定安装在滑动法兰组的端部，且所述激光发射器以及激光接收器处于对中激光管的中心线上，所述烟气样品测量池位于对中激光管的中部。所述高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置整体结构简单，安装制作以及操作使用方便，能有效对各种大型烟道上的有代表性的中心区域内进行有效测量，测量精准，环保经济。

Description

一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置

技术领域：

本实用新型涉及一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，涉及气体检测技术领域。

背景技术：

可调激光分析仪是一种气体检测仪表，缩写TDLAS，通常是用单一窄带频率的激光扫描一条独立的气体吸收线，激光频宽远小于气体单吸收频谱，TDLAS的主要特点包括：1、高选择性，高分辨率的光谱技术，由于分子光谱的“指纹”特征，它不受其它气体的干扰。这一特性与其它方法相比有明显的优势。2、它是一种对所有在红外有吸收的活跃分子都有效的通用技术，同样的仪器可以方便的改成测量其它组分的仪器，只需要改变激光器和标准气。由于这个特点，很容易就能将其改成同时测量2种或更多组分的仪器。如：气态HCl、O₂、H₂O、H₂S、CH₄、CO、CO₂、NO、N₂O、NO₂、HCN、C2H2、C2H4、C3H6、CH3L、CH20、CH2CHCL等等。3、它具有速度快，灵敏度高的优点。在不失灵敏度的情况下，其时间分辨率可以在ms量级。4、测量范围宽，从痕量到微量到大量。稳定性好，维护量小。

但是，在实际应用中，仪表有单路和多路光路之分，在测量时，每一路激光穿过被测气体，完成测量工作。但是激光能量有限、激光有效光程又有合理的工作范围、光束中心必须对中，在允许误差范围之内，另外，由于烟道的尺寸较大,最短边>3米，在实际运行中，烟气压力与温度是变化着的，烟道容易振动与变形,造成现有光路对中不稳定，不能全天候测量；而为了达到测量目的，将光路设计在角落上，较短的光路相对容易对中，但牺牲了数据的代表性，即角落区域测得的数据不能代表整个烟道工况，因而导致测量值不够精准。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，使用方便且能有效提高测量精确度的高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，包括激光发射器、激光接收器、对中激光管、固定连接器、烟气样品测量池、滑动法兰组以及安装管座，所述对中激光管横穿烟道且其两端通过烟道管座固定在烟道壁上，两侧的安装管座分别连接固定连接器以及滑动法兰组，所述激光发射器固定安装在固定连接器的端部，所述激光接收器固定安装在滑动法兰组的端部，且所述激光发射器以及激光接收器处于对中激光管的中心线上，所述烟气样品测量池位于对中激光管的中部。

作为优选，所述激光发射器与固定连接器之间连接有第一对中调整器。

作为优选，所述激光接收器与滑动法兰组之间连接有第二对中调整器。

作为优选，所述激光发射器与固定连接器之间、激光接收器与滑动法兰组之间均设有吹扫气体接口，其接入的吹扫气体为不含检测组份的气体，气体低速流动并保持恒定。

作为优选，位于烟道内的对中激光管上设有能保持对中激光管的各截面中心点相连为中心为直线的定位滑环。

作为优选，所述定位滑环的数量设置为多个且与烟道内的固定构件连接固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：所述高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置整体结构简单，安装制作以及操作使用方便，具有以下优点：

一、能在对边3-8米，介质温度-10-400℃，颗粒物小于50g/m³的各种大型烟道上的有代表性的中心区域内进行有效测量，对中有效利用率大于99%。

二、有效测量大型燃烧炉的烟气脱硝装置烟气氨逃逸率、H₂O等等浓度，便于在线脱硝等等工艺的控制系统中使用，做到既环保又经济。

三、精准测量大型燃烧炉出口烟气O₂浓度与CO浓度，便于在线燃烧优化调整，提高燃烧效率，减少厂用电量，有效减排CO₂。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的正面部分剖视结构示意图。

具体实施方式：

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围：

如图1所示的一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，包括激光发射器1、激光接收器9、对中激光管6、固定连接器3、烟气样品测量池5、滑动法兰组7以及安装管座4，激光发射器1与激光接收器9处于对中激光管6的中心线上，对中激光管的发射端由固定连接器3连接固定，接收端由滑动法兰组连接固定，所述对中激光管横穿烟道12且其两端通过烟道管座固定在烟道壁上，对中激光管的中心形成激光光路中心，所述激光发射器固定安装在固定连接器的端部，所述激光接收器固定安装在滑动法兰组的端部，而对中激光管可以不受限制的以固定连接器为死点，在对中激光管中心线方向上向发射端自由热胀冷缩，又不偏离中心线，因而能使对中激光管始终保持最佳的中心线位置，为方便对中调整，所述激光发射器与固定连接器之间连接有第一对中调整器2，所述激光接收器与滑动法兰组之间连接有第二对中调整器8，通过第一对中调整器2以及第二对中调整器8来调整，激光发射器以及激光接收器，以便发射中心线以及接受中心线处于对中机关管的中心线上，所述烟气样品测量池位于对中激光管的中部，利用流体力学中节流体涡流和湍流的原理，被检测气体源源不断地涡流进收集池，并不断的流走,实际应用中，所述激光发射器与固定连接器之间、激光接收器与滑动法兰组之间均设有吹扫气体接口10。为保持对中激光管的中心为直线，位于烟道内的对中激光管中部设有多个定位滑环11,且与烟道内的固定构件连接固定,利用其在热态膨胀后仍能保持直线位置上的固定点，在冷态时校准，在热态就仍能保持激光管的直线,从而保证激光管的中心为直线。

在实际应用过程中，发射端与接收端的吹扫气体接口,会接入一定流速的非烟气气体，其吹扫气体需稳压恒流、过滤除尘和除液，一直流到烟气样品测量池边缘为止，其采用微量吹扫技术，使激光只在烟气样品测量池内才扫描被侧样气，从而为确定浓度提供了可能,也有效的防止测量管内积灰以及光学镜片的污染,而烟气样品测量池是一个位于激光管中心线上的一段空间，此空间充满了被测位置的流动样气，同时利用惯性的作用分离了大部分的烟尘，运行中测量池的有效尺寸基本固定不变，在实际运行时，激光发射器发射激光，光线穿过对中激光管的中心线，以及中部的烟气样品测量池，并由激光接收器接收，激光光线穿过烟气样品收集池，继而对烟气进行精准测量。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，其特征在于：包括激光发射器、激光接收器、对中激光管、固定连接器、烟气样品测量池、滑动法兰组以及安装管座，所述对中激光管横穿烟道且其两端通过烟道管座固定在烟道壁上，两侧的安装管座分别连接固定连接器以及滑动法兰组，所述激光发射器固定安装在固定连接器的端部，所述激光接收器固定安装在滑动法兰组的端部，且所述激光发射器以及激光接收器处于对中激光管的中心线上，所述烟气样品测量池位于对中激光管的中部。

2.根据权利要求1所述的一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，其特征在于：所述激光发射器与固定连接器之间连接有第一对中调整器。

3.根据权利要求1所述的一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，其特征在于：所述激光接收器与滑动法兰组之间连接有第二对中调整器。

4.根据权利要求1所述的一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，其特征在于：所述激光发射器与固定连接器之间、激光接收器与滑动法兰组之间均设有吹扫气体接口。

5.根据权利要求1所述的一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，其特征在于：位于烟道内的对中激光管上设有能保持对中激光管的各截面中心点相连为直线的定位滑环。

6.根据权利要求5所述的一种高温、高尘烟气中心长距离光谱测量路径装置，其特征在于：所述定位滑环的数量设置为多个且与烟道内的固定构件连接固定。