CN213375904U - 一种速度场监测装置及脱硝设备 - Google Patents

Abstract

一种速度场监测装置及脱硝设备，涉及脱硝装置技术领域，包括流速测量装置、数据接收装置以及数据处理装置，流速测量装置包括多个，多个流速测量装置的取样口伸入烟道内并沿烟道的断面均匀分布；其中，流速测量装置与数据接收装置电连接，用于将采集到的烟道的断面的流速数据传输至数据接收装置；数据处理装置与数据接收装置电连接，用于根据流速测量装置所采集的流速数据生成烟道的断面的速度场云图。该速度场监测装置及脱硝设备能够获取更加准确的烟道断面的流速数据，并生成速度场云图以供烟气监测。

Description

一种速度场监测装置及脱硝设备

技术领域

本实用新型涉及脱硝装置技术领域，具体而言，涉及一种速度场监测装置及脱硝设备。

背景技术

大气污染的主要来源是工业污染源排出的废气，其中，烟道气(简称烟气)造成的危害极为严重。因此，烟气监测是大气污染源监测的主要内容之一。测定烟气的流量和含尘浓度对于评价烟气排放的环境影响以及检验除尘装置的功效具有重要意义。而烟气的流量的测定与计算又以监测烟道断面的平均烟气流速为重要依据。

目前，烟道断面烟气的速度场的测量方法通常采用单点测量或多点切换测量，由于烟道的断面的流速情况十分复杂，上述的单点测量方法对烟道的测试不够严谨，又由于锅炉运行的变化速度十分迅速，上述的多点切换测量方法对烟道的测试较为滞后，因此，上述的测量方法均不能获取准确的烟道断面参数，得到的数据难以满足烟气排放精确测量的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种速度场监测装置及脱硝设备，能够获取更加准确的烟道断面的流速数据，并生成速度场云图以供烟气监测。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种速度场监测装置，包括流速测量装置、数据接收装置以及数据处理装置，所述流速测量装置包括多个，多个所述流速测量装置的取样口伸入烟道内并沿所述烟道的断面均匀分布；

其中，所述流速测量装置与所述数据接收装置电连接，用于将采集到的所述烟道的断面的流速数据传输至所述数据接收装置；所述数据处理装置与所述数据接收装置电连接，用于根据所述流速测量装置所采集的流速数据生成所述烟道的断面的速度场云图。该速度场监测装置能够获取更加准确的烟道断面的流速数据，并生成速度场云图以供烟气监测。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述流速测量装置包括成对设置流速采集器和数据发射器，所述数据发射器和所述流速采集器电连接，用于将所述流速采集器所采集的流速数据发射至所述数据接收装置。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述流速采集器为毕托管、阿牛巴流量计、均速管流量计或双文丘里测速管。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述数据发射器为无线发射器。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述数据接收装置为接收天线。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，多个所述流速测量装置的取样口呈矩阵排布或环形排布。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括显示器，所述显示器与所述数据处理装置电连接。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种脱硝设备，包括上述的速度场监测装置。该速度场监测装置能够获取更加准确的烟道断面的流速数据，并生成速度场云图以供烟气监测。

本实用新型实施例的有益效果包括：

该速度场监测装置包括流速测量装置、数据接收装置以及数据处理装置，以测量、采集、接收和处理烟道的断面的流速数据，从而获取得到更加准确的烟道断面的流速数据，并通过上述数据生成速度场云图，以供操作人员进行烟气监测。其中，流速测量装置包括多个，多个流速测量装置的取样口伸入烟道内并沿烟道的断面均匀分布，以通过多个测点对烟道的断面的不同位置处的烟气流速进行测量和采集。流速测量装置与数据接收装置电连接，以将采集到的烟道的断面的流速数据传输至数据接收装置。数据处理装置与数据接收装置电连接，以根据流速测量装置所采集的流速数据生成烟道的断面的速度场云图。该速度场监测装置通过在烟道的断面上大量、均匀布置的流速测量装置进行的流速测量和采集，可以得到整个烟道的断面的烟气速度场的连续、瞬时的分布数据，并通过流速测量装置将采集到的烟道的断面的流速数据传输至数据接收装置，以便于数据接收装置对流速数据进行更进一步地传输，通过数据接收装置将采集到的烟道的断面的流速数据传输至数据处理装置，以便于数据处理装置对流速数据进行更进一步地处理，通过数据处理装置生成的烟道的断面的速度场云图，从而使得操作人员能够通过该速度场监测装置获取更加准确的烟道断面的流速数据，并根据上述的流速数据生成的速度场云图进行烟气监测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的速度场监测装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的速度场监测装置的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的速度场监测装置的结构示意图之三。

图标：100-速度场监测装置；10-流速测量装置；11-双文丘里测速管；20-数据接收装置；30-数据处理装置；40-显示器；200-烟道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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相连。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。

请结合参照图1至图3，本实施例提供一种速度场监测装置100，包括流速测量装置10、数据接收装置20以及数据处理装置30，流速测量装置10包括多个，多个流速测量装置10的取样口伸入烟道200内并沿烟道200的断面均匀分布。

其中，流速测量装置10与数据接收装置20电连接，用于将采集到的烟道200的断面的流速数据传输至数据接收装置20；数据处理装置30与数据接收装置20电连接，用于根据流速测量装置10所采集的流速数据生成烟道200的断面的速度场云图。该速度场监测装置100能够获取更加准确的烟道200断面的流速数据，并生成速度场云图以供烟气监测。

需要说明的是，第一，由于烟道200的断面的流速情况十分复杂，烟道200的断面的不同位置处的流速数据不尽相同，因此，现有技术中采用的单点测量方法对烟道200的断面的平均流速的测定与计算，通常不够科学、严谨，不能获取准确的烟道200断面参数，得到的数据难以满足烟气排放精确测量的要求。由于锅炉运行的变化速度十分迅速，因此，现有技术中采用的多点切换测量方法对烟道200的断面的平均流速的测定与计算，又往往较为延迟、滞后，也不能获取准确的烟道200断面参数，得到的数据也难以满足烟气排放精确测量的要求。

为此，该速度场监测装置100包括多个流速测量装置10，多个流速测量装置10的取样口伸入烟道200内并沿烟道200的断面均匀分布，以通过多个测点(即流速测量装置10的取样口所在的位置)对烟道200的断面的不同位置处的烟气流速进行测量和采集。对于流速测量装置10的具体数量，这里不做具体限制，操作人员可以根据烟道200的断面的实际情况进行合理的选择和设计。

第二，测点的数量的多少，主要与烟道200的断面的横截面的形状、大小、断面烟气流动的分布状态是否均匀有关。必须按照一定的原则在同一断面内进行多点测量，才能取得较为准确的数据。对于方形或矩形烟道200，可以将烟道200断面分成适量的等面积小块，各块中心即为测点；对于圆形烟道200，可以将烟道200断面分成一定数量的同心等面积圆环，以确定测点的位置和数量。当断面远离弯头、阀门和变径管时，这时断面测出的烟气流速通常是比较均匀的，这种情况下可以适当地减少测点的数量；但有时由于采样现场的限制，找不到理想的断面，不得不在距离弯头、变径管较近的位置选择断面，这时断面测出的烟气流速通常是不均匀、甚至比较紊乱的，这种情况下应当适当地增加测点的数量。

第三，对于流速测量装置10采集到的烟道200的断面的流速数据，需要进行更进一步地传输和处理，以便于操作人员对烟道200的断面进行烟气监测和数据分析，因此，该速度场监测装置100还包括数据接收装置20和数据处理装置30，并通过流速测量装置10与数据处理装置30电连接，以将采集到的烟道200的断面的流速数据传输至数据接收装置20，通过数据处理装置30与数据接收装置20电连接，以根据流速测量装置10所采集的流速数据生成烟道200的断面的速度场云图，从而使得操作人员能够通过该速度场监测装置100获取更加准确的烟道200断面的流速数据，并根据上述的流速数据生成的速度场云图进行烟气监测。

第四，为了能够取得具有代表性的样品，采样位置应当优先选择在烟囱或地面管道的气流平稳的垂直管段中，避开烟道200的弯头和断面形状急剧变化的部位。一般地，采样位置应距烟道200的弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方向大于6倍直径，以及采样位置应距烟道200的弯头、接头、阀门和其他变径管的上游方向大于3倍直径处。当测试现场的空间位置有限，很难满足上述要求时，采样位置与烟道200的弯头、接头、阀门和其他变径管的距离应当至少是烟道200直径的1.5倍处，并应适当增加测点的数量。另外，示例地，采样断面的气流最好在5m/s以上。

如上所述，该速度场监测装置100包括流速测量装置10、数据接收装置20以及数据处理装置30，以测量、采集、接收和处理烟道200的断面的流速数据，从而获取得到更加准确的烟道200断面的流速数据，并通过上述数据生成速度场云图，以供操作人员进行烟气监测。其中，流速测量装置10包括多个，多个流速测量装置10的取样口伸入烟道200内并沿烟道200的断面均匀分布，以通过多个测点对烟道200的断面的不同位置处的烟气流速进行测量和采集。流速测量装置10与数据接收装置20电连接，以将采集到的烟道200的断面的流速数据传输至数据接收装置20。数据处理装置30与数据接收装置20电连接，以根据流速测量装置10所采集的流速数据生成烟道200的断面的速度场云图。该速度场监测装置100通过在烟道200的断面上大量、均匀布置的流速测量装置10进行的流速测量和采集，可以得到整个烟道200的断面的烟气速度场的连续、瞬时的分布数据，并通过流速测量装置10将采集到的烟道200的断面的流速数据传输至数据接收装置20，以便于数据接收装置20对流速数据进行更进一步地传输，通过数据接收装置20将采集到的烟道200的断面的流速数据传输至数据处理装置30，以便于数据处理装置30对流速数据进行更进一步地处理，通过数据处理装置30生成的烟道200的断面的速度场云图，从而使得操作人员能够通过该速度场监测装置100获取更加准确的烟道200断面的流速数据，并根据上述的流速数据生成的速度场云图进行烟气监测。

在本实施例中，流速测量装置10包括成对设置流速采集器和数据发射器，数据发射器和流速采集器电连接，其中，流速采集器用于采集烟道200的断面的流速数据，数据发射器用于将流速采集器所采集的流速数据发射至数据接收装置20，以通过数据发射器将流速采集器所采集的流速数据发射至数据接收装置20。

可选地，流速采集器为毕托管、阿牛巴流量计、均速管流量计或双文丘里测速管11。在本实施例中，流速采集器选用双文丘里测速管11。

需要说明的是，双文丘里测速管11是一种用于电厂的大口径烟气管道的流量测量，测量大口径管道流速的差压感受元件，配合差压变送器以及记录、显示等仪表可以求得管内被测点处的瞬时流速值。双文丘里测速管11的结构较为简单，便于检查、清洗、维修等操作。双文丘里测速管11的复现性稳定，能够适用于大口径管道，低静压、低压损的流速测量，还能够适用于横截面形状不同的烟道200，具有适用性更强的特点。另外，与毕托管、阿牛巴流量计、均速管流量计相比，双文丘里测速管11具有较大的差压信号，测量精度更高，测量范围更宽。

可选地，数据发射器和数据接收装置20之间可以采用有线传输或无线传输。相较于有线传输，无线传输能够提高数据传输以及施工作业的便捷性，因此，在本实施例中，数据发射器选用无线发射器。对应地，在本实施例中，数据接收装置20选用接收天线。

可选地，多个流速测量装置10的取样口呈矩阵排布或环形排布。

需要说明的是，当烟道200的断面的横截面呈矩形结构时，多个流速测量装置10的取样口可以呈矩阵排布，根据烟道200的断面的横截面的面积的不同以及流速测量装置10的排布密度的不同，示例地，多个流速测量装置10的取样口以一行五列、一行十列、两行七列或两行十列等方式排布。当烟道200的断面的横截面呈圆形结构时，多个流速测量装置10的取样口可以呈环形排布，根据烟道200的断面的横截面的面积的不同以及流速测量装置10的排布密度的不同，示例地，多个流速测量装置10的取样口以同一圆周十个、同一圆周十二个、同一圆周五个结合另一圆周五个或同一圆周六个结合另一圆周六个等方式排布。

为了便于操作人员能够直观的看到烟道200的断面的流速变化，在本实施例中，该速度场监测装置100还包括显示器40，显示器40与数据处理装置30电连接，用于将经数据处理装置30处理后最终获取得到的烟道200的断面的流速变化进行直观的显示。其中，显示器40可以是设置于烟道200的监测现场的户外显示屏，还可以是设置于远离烟道200的检测现场的液晶显示器40等。

本申请还提供一种脱硝设备。本实施例提供的脱硝设备包括上述的速度场监测装置100。由于速度场监测装置100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种速度场监测装置，其特征在于，包括流速测量装置、数据接收装置以及数据处理装置，所述流速测量装置包括多个，多个所述流速测量装置的取样口伸入烟道内并沿所述烟道的断面均匀分布；

其中，所述流速测量装置与所述数据接收装置电连接，用于将采集到的所述烟道的断面的流速数据传输至所述数据接收装置；所述数据处理装置与所述数据接收装置电连接，用于根据所述流速测量装置所采集的流速数据生成所述烟道的断面的速度场云图。

2.根据权利要求1所述的速度场监测装置，其特征在于，所述流速测量装置包括成对设置流速采集器和数据发射器，所述数据发射器和所述流速采集器电连接，用于将所述流速采集器所采集的流速数据发射至所述数据接收装置。

3.根据权利要求2所述的速度场监测装置，其特征在于，所述流速采集器为毕托管、阿牛巴流量计、均速管流量计或双文丘里测速管。

4.根据权利要求2所述的速度场监测装置，其特征在于，所述数据发射器为无线发射器。

5.根据权利要求4所述的速度场监测装置，其特征在于，所述数据接收装置为接收天线。

6.根据权利要求1所述的速度场监测装置，其特征在于，多个所述流速测量装置的取样口呈矩阵排布或环形排布。

7.根据权利要求1所述的速度场监测装置，其特征在于，还包括显示器，所述显示器与所述数据处理装置电连接。

8.一种脱硝设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的速度场监测装置。

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