CN212180385U - 用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，包括采样车、设置在采样车上的采集单元、流量测量单元，采集单元包括采样管组件、循环水供水部件、用于调节所述的采样管组件在所述的采样车上高度的调整支撑件；流量测量单元包括：吸收组件、测压、测温组件、流量测量部件以及控制器，本实用新型将采集单元与流量测量单元集成在采样车上，可以适应不同水平测点的测量；通过调整支撑件使采样管组件高度可调，可以适应不同高度测点的测量，在脱硝催化剂性能检测过程中，可以快速移动且方便的测出不同水平测点、不同高度测点的三氧化硫含量，其结构简单，成本低，使用维护方便，具有广泛的实用性。

Description

用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置

技术领域

本实用新型涉及脱硝催化剂领域，特别是涉及一种用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置。

背景技术

当前火力发电行业广泛采用的烟气脱硝技术是选择性催化还原法（SCR），但是现存的钒基催化剂会导致部分二氧化硫氧化生成三氧化硫提高了燃煤烟气中SO₃/H₂SO₄ 的产生和排放。烟气中的三氧化硫极易与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽，并在壁温低于露点处凝结，形成酸腐蚀和结垢，同时烟气中的三氧化硫还容易与脱硝装置出口烟气中的逃逸氨结合生成硫酸氢铵，在低温条件下容易造成空预器等设备堵塞，而脱硝反应对SO₂/ SO₃转化率的增加影响较大。

因此，脱硝催化剂性能检测过程中，会在实验室条件下进行SO₂/SO₃转化率的试验，但由于三氧化硫的含量较低且极不稳定，对测量装置的要求较高。现有的三氧化硫采样系统为了确保测试的准确性，往往系统比较繁杂，采样各构件布置分散且连接管线较长，既不利于三氧化硫含量的准确测量，也不利于提高采样测试的效率。因此，如何提供一种采样各构件有效集成又便于移动的三氧化硫采样装置，从而提高实验室条件下三氧化硫测试采样的方便性是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，一种用于脱硝催化剂实验室检测的既准确测量又操作方便的可移动三氧化硫采样装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，包括采样车、设置在所述的采样车上的采集单元、流量测量单元。

采集单元包括：用于三氧化硫采样的采样管组件、用于向所述的采样管组件提供循环水的循环水供水部件、用于调节所述的采样管组件在所述的采样车上高度的调整支撑件；

流量测量单元包括：与所述的采样管组件相连通的用于样气处理的吸收组件、与所述的吸收组件相连通的用于测量样气压力、样气温度的测压、测温组件、与所述的吸收组件相连通的用于测量样气流量的流量测量部件以及控制器。

优选地，所述的采样车包括第一隔间、第二隔间、第三隔间以及第四隔间，至少部分所述的采样管组件设置在所述的第一隔间，所述的吸收组件设置在所述的第二隔间，所述的测温、测压组件、控制器设置在所述的第三隔间，所述的流量测量部件设置在所述的第四隔间。

进一步优选地，所述的第一隔间、第二隔间、第三隔间以及第四隔间从上至下设置。

优选地，所述的采样管组件包括与烟气管道相连通的采样内套管、套设在所述的采样内套管外部的采样外套管、进气口与所述的采样内套管相连通的螺旋管，所述的螺旋管的出气口与所述的吸收组件相连通，所述的循环水供水部件与所述的螺旋管的循环水入口、循环水出口相连通。

进一步优选地，所述的调整支撑件支撑在所述的采样车与所述的螺旋管的进气口、出气口之间，使得所述的螺旋管、采样内套管的中心线位于同一高度。

优选地，所述的采样管组件还包括包覆在所述的采样外套管上的保温层。

进一步优选地，所述的保温层包括伴热带和保温棉。

优选地，所述的采样管组件还包括设置在所述的采样内套管、采样外套管之间的密封件。

进一步优选地，所述的密封件为耐温、耐腐蚀的软胶塞。

优选地，所述的吸收组件包括与所述的螺旋管的出气口相连通的过氧化氢吸收瓶、与所述的过氧化氢吸收瓶相连通的干燥剂吸收瓶。

优选地，所述的测温、测压组件包括压力传感器、热电偶，所述的压力传感器、热电偶设置在所述的吸收组件与所述的流量测量部件之间的管路上。

进一步优选地，所述的管路上设置有抽气泵。

优选地，所述的流量测量单元还包括控制箱，所述的测温、测压组件、控制器均设置在所述的控制箱内。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型将采集单元与流量测量单元集成在采样车上，可以适应不同水平测点的测量；并且通过调整支撑件使采样管组件高度可调，可以适应不同高度测点的测量，此外，在脱硝催化剂性能检测过程中，可以准确方便的测出三氧化硫的含量，其结构简单，成本低，使用维护方便，具有广泛的实用性。

附图说明

附图1为本实施例的结构示意图。

以上附图中：1、采样车；10、第一隔间；11、第二隔间；12、第三隔间；13、第四隔间；20、采样内套管；21、采样外套管；22、螺旋管；23、密封件；24、调整支撑件；25、循环水入口阀；26、循环水出口阀；27、水浴锅；30、过氧化氢吸收瓶；31、干燥剂吸收瓶；32、压力传感器；33、热电偶；34、抽气泵；35、控制器；36、控制箱；37、累积式流量计；4、烟气管道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示的一种用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，包括采样车1、设置在采样车1上的采集单元、流量测量单元。

采样车1包括第一隔间10、第二隔间11、第三隔间12以及第四隔间13，第一隔间10、第二隔间11、第三隔间12以及第四隔间13从上至下设置。采集单元设置在第一隔间10，流量测量单元设置在第二隔间11、第三隔间12以及第四隔间13，可以实现不同位置测点的移动式测量。

采集单元包括：与烟气管道相连通的采样管组件、用于向采样管组件提供循环水的循环水供水部件。其中：

采样管组件包括与烟气管道相连通的采样内套管20、套设在采样内套管20外部的采样外套管21、进气口与采样内套管20相连通的螺旋管22，螺旋管22的出气口与吸收组件相连通，循环水供水部件与螺旋管22的循环水入口、循环水出口相连通。具体的说：采样内套管20采用石英玻璃管，具有耐温、耐腐蚀的功能，同时可降低三氧化硫的富集。采样管外套21的外部设置保温层，如伴热带和保温棉，具有伴热和保温的功能，可维持采样内套管20的温度大于260℃。采样内套管20、采样外套管21之间设置密封件23，密封件23采用耐温、耐腐蚀的软胶塞。螺旋管22的进气口、出气口通过调整支撑件24支撑在采样车1第一隔间的上方，调整支撑件24采用伸缩螺杆，支撑螺旋管22的同时调整螺旋管22的高度，使螺旋管22的中心线与采样内套管20的中心线位于同一高度上，同时使采样内套管20的出口与螺旋管22的进气口紧密接触，并通过软管连接，并通过调整伸缩螺杆的高度可以适应不同高度的测点，方便测量。螺旋管22的循环水入口与循环水入口阀25相连接，螺旋管22的循环水出口与循环水出口阀26相连接，通过循环水的流动保证螺旋管22的温度在75-85℃。循环水供水部件采用水浴锅27，水浴锅27设置在螺旋管22下方，也位于第一隔间10内。

流量测量单元包括：与螺旋管22出气口相连通的用于吸收样气中二氧化硫、水分的吸收组件、与吸收组件相连通的用于测量样气压力、样气温度的测温、测压组件、与吸收组件相连通的用于测量样气流量的流量测量部件以及控制器35。其中：

吸收组件包括与螺旋管22的出气口相连通的过氧化氢吸收瓶30、与过氧化氢吸收瓶30相连通的干燥剂吸收瓶31。吸收样气中的二氧化硫可以避免对后面测量部件造成腐蚀，去除样气中的水分确保样气的干燥性。过氧化氢吸收瓶30、干燥剂吸收瓶31均位于第二隔间11内。测温、测压组件包括压力传感器32、热电偶33，压力传感器32、热电偶33设置在干燥剂吸收瓶31与流量测量部件之间的管路上，用于测量进流量测量部件前样气的压力和温度。管路上设置有抽气泵34，用于采样气体的抽取，采用变频泵，泵的流量为3-12L/min ，同时具有耐温、耐腐蚀的功能。在第三隔间13中设置一个控制箱36，压力传感器32、热电偶33、抽气泵34以及控制器35均设置在该控制箱36中。流量测量部件采用累积式流量计37，位于第四隔间13内，累积式流量计37测量精度较高，为±0.5%，流量测量范围为20L/h-1200L/h,可以进行具有腐蚀性气体的测量，累积式流量计37测量的体积为样气实际温度和实际压力下的实际体积。

装置通过抽气泵34实现样气的抽取，样气流经装有热电偶33和压力传感器32的管路后，测出实际温度和压力，再流经累积式流量计37，测出实际温度和压力下的累积体积，最后，测得的压力信号、温度信号、流量信号传入控制器35后，由控制器35内程序计算出标况下采样气体的流量。

流量测量由控制器35内程序计算，具体实施如下，通过累积式流量计37测出三氧化硫采样样气的实际体积，即读出体积V_i，通过压力传感器32测出样气的实际压力P_a，通过热电偶33测试出实际温度T_N，同时根据标准压力P_N和标准温度T_N，根据如下方程式计算出标准体积V_N，计算过程在由控制箱36内的控制器35完成。

把实际体积换算成标准体积的方程式是：

V_N=V_i×P_a/P_N×T_N/T_i。

式中：V_N=标准体积（ltr）；V_i=读出体积（ltr）；P_N=标准气压（mbar）；P_a=实际气压（mbar）

T_N=标准温度（K）；T_i =读出温度（K）。

本实施例将采集装置与采样测点置于统一高度上，且与采样测点紧密连接，从而减少了样气从烟道到采集装置的伴热保温距离，也减少了样气中三氧化硫在采集装置前端管道的残留，从而提高采集装置内的收集率，提高了三氧化硫含量测试的准确性。

另外，采样装置通过累积式流量计进行采样流量的测量，提高了流量测量的精确度，从而进一步提高了三氧化硫含量测量的准确度；同时将抽气泵、压力传感器、热电偶和控制器集成于控制箱内，由控制器的面板进行参数的读取和设置，提高了操作的方便性；同时将三氧化硫的采集和流量测量系统集成与采样车上，再配上高度可调的伸缩螺杆，可以方便快捷的对不同位置测点、不同高度测点进行测量，提高了实验室测量的方便性。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，其特征在于：包括采样车、设置在所述的采样车上的采集单元、流量测量单元，

采集单元包括：用于三氧化硫采样的采样管组件、用于向所述的采样管组件提供循环水的循环水供水部件、用于调节所述的采样管组件在所述的采样车上高度的调整支撑件；

流量测量单元包括：与所述的采样管组件相连通的用于样气处理的吸收组件、与所述的吸收组件相连通的用于测量样气压力、样气温度的测压、测温组件、与所述的吸收组件相连通的用于测量样气流量的流量测量部件以及控制器。

2.根据权利要求1所述的用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，其特征在于：所述的采样车包括第一隔间、第二隔间、第三隔间以及第四隔间，至少部分所述的采样管组件设置在所述的第一隔间，所述的吸收组件设置在所述的第二隔间，所述的测温、测压组件、控制器设置在所述的第三隔间，所述的流量测量部件设置在所述的第四隔间。

3.根据权利要求2所述的用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，其特征在于：所述的第一隔间、第二隔间、第三隔间以及第四隔间从上至下设置。

4.根据权利要求1所述的用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，其特征在于：所述的采样管组件包括与烟气管道相连通的采样内套管、套设在所述的采样内套管外部的采样外套管、进气口与所述的采样内套管相连通的螺旋管，所述的螺旋管的出气口与所述的吸收组件相连通，所述的循环水供水部件与所述的螺旋管的循环水入口、循环水出口相连通。

5.根据权利要求4所述的用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，其特征在于：所述的调整支撑件支撑在所述的采样车与所述的螺旋管的进气口、出气口之间，使得所述的螺旋管、采样内套管的中心线位于同一高度。

6.根据权利要求1所述的用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置，其特征在于：所述的流量测量单元还包括控制箱，所述的测温、测压组件、控制器均集成在所述的控制箱内。

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