CN218567017U - 用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，包括：多个取样探头，其设置在靠近转炉烟道的入口处；多个热电偶，一个热电偶和一个取样探头对应；多条取样管路，一个取样探头设置在一条取样管路的输入端，取样管路沿取样气体的流动方向上依次设置有降温除尘罐、蠕动泵、排空支路、取样阀门、精细过滤网，所述排空支路上有排空阀门；电子冷凝器，其与多条取样管路的输出端连通；气体分析仪器，其与电子冷凝器连通。取样点设置在转炉烟道的入口处，即对转炉内刚刚产尘的烟气进行取样，抽取的样气更准确，设置多个取样点，抽取同一烟道截面不同位置的烟气，能更准确的反映出整个气体的成分分布情况。

Description

用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统

技术领域

本实用新型涉及高温烟道取样分析领域。更具体地说，本实用新型涉及一种用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统。

背景技术

转炉在生产过程中，会产生大量的烟气，而这些烟气的主要成分是CO、CO₂、N₂、O₂，随着环保形势的不断增加及“低碳”观念的增强，转炉生产产生的烟气如何更高效率的回收成为人们关注的重点。烟气中各种气体的分布以及流动气体的变化，可以指导生产工艺，从而提高有用气体的回收。因此对于转炉内烟气的监测是十分必要的。

转炉生产产生的烟气进入烟道，对烟道内的气体进行取样分析。在实际生产中，由于转炉生产过程是不连续的，转炉内的烟气排入烟道后会混入空气，烟气在烟道中摩擦，烟道弯头曲率半径小，气流转弯时内侧速度大大减小，以上原因都会使烟道内的气体分布不均匀及扰动气体的流动。而现有的采样环节取样点单一，采集到的样气不能反映出整个气体的分布情况，造成分析结果误差，且采样点设置在烟道后并经过风机降温除尘，风机降温除尘后的气体温度降至50-60℃，而烟道入口处的气体温度高达200-1000℃，风机后取样的气体分析结果具有滞后性，且分析仪对环境的要求比较严格。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，其采用在烟道入口处，多点取样的方式进行取样，抽取的样气能更准确的反应出转炉烟道内的气体是否均匀。

为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，包括：

多个取样探头，其设置在靠近转炉烟道的入口处，且多个取样探头位于同一径向截面；

多个热电偶，其设置在靠近转炉烟道的入口处，一个热电偶和一个取样探头对应；

多条取样管路，一个取样探头设置在一条取样管路的输入端，取样管路沿取样气体的流动方向上依次设置有降温除尘罐、蠕动泵、排空支路、取样阀门、精细过滤网，所述排空支路上有排空阀门；

电子冷凝器，其与多条取样管路的输出端连通；

气体分析仪器，其与电子冷凝器连通。

优选的是，多个取样探头沿同一截面均匀设置，每个取样探头伸入烟道径向的不同深度。

优选的是，每个热电偶和与其对应的取样探头伸入烟道径向深度相同。

优选的是，所述取样探头前端设置过滤网。

优选的是，所述取样探头外设置水冷套管，所述水冷套管包括中套管和外套管，中套管壁上设置进水口，外套管壁上设置出水口。

优选的是，所述降温除尘罐内有降温除尘液体，所述降温除尘液体为水或者油，所述降温除尘罐有一个进液阀门，一个排污阀门。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、取样点设置在转炉烟道的入口处，即对转炉内刚刚产尘的烟气进行取样，抽取的样气更准确，设置多个取样点，抽取同一烟道截面不同位置的烟气，能更准确的反映出整个气体的成分分布情况。

第二、每个取样探头检测点设置一个温度点，在气体检测的同时，将温度纳入检测范围，根据各点温度的变化判断气体分布是否均匀。

第三、对抽取的样气进行三道过滤，首先经取样探头初步过滤，然后经降温除尘罐进行过滤，最后经精细过滤网过滤，过滤后的气体纯度更高，且减小对分析仪器的损坏。

第四、取样探头用水冷套管降温，减少高温环境对探头的损坏。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的取样分析系统的结构示意图；

图2为本实用新型所述的烟道截面多点取样的结构示意图；

图3为本实用新型所述的水冷套管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，并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。

如图1所示，本实用新型提供一种用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，包括：

多个取样探头1，其设置在靠近转炉烟道的入口处，且多个取样探头1位于同一径向截面。取样探头1设置在转炉烟道的入口处，并且位于同一径向截面上，转炉内产生的烟气排到转炉烟道，取样点位设置在转炉烟道的入口处，对刚产生的烟气进行取样，烟气的成分未发生变化，提高抽取的样气的准确性，设置多个取样点，能更准确的反映出整个气体的成分分布情况。

多个热电偶2，其设置在靠近转炉烟道的入口处，一个热电偶2和一个取样探头1对应。设置多个热电偶2和取样点位一一对应，对取样点位附近的烟气进行温度检测，当气体分布不均匀时，各取样点温度相差较大，如当烟气中有空气混入时，温度会降低；气体分布均匀时，各取样点温度相同。

多条取样管路，一个取样探头1设置在一条取样管路11的输入端，取样管路11沿取样气体的流动方向上依次设置有降温除尘罐3、蠕动泵4、排空支路12、取样阀门5、精细过滤网6，所述排空支路12上有排空阀门7。一个取样探头1对应一条取样管路11，每条取样管路11互不干扰，由于转炉烟气内颗粒物含量较高，同时取样点位设置在转炉烟道入口处，转炉烟道入口处的烟气温度高，高温高尘环境易造成取样或分析仪器的损坏，所以取样探头1抽取烟气后，烟气首先经降温除尘罐3进行降温和除尘，降温除尘罐3之后设置蠕动泵4，蠕动泵4是样气抽取的动力，蠕动泵4之后设置取样阀门5，对取样进行控制，烟气流经取样阀门5后，经过精细过滤网6进行再过滤，最后流入气体分析仪器9检测分析，在蠕动泵4和取样阀门5之间设置一条支路用于废气的排放。

电子冷凝器8，其与多条取样管路的输出端连通。因样气在前期经降温除尘罐3降温和过滤，样气湿度较高，所以在进入气体分析仪器9前进行脱水处理。

气体分析仪器9，其与电子冷凝器8连通。脱水后的气体进入气体分析仪器9进行检测分析。

在上述技术方案中，在转炉烟道入口处设置多个取样探头1，每个取样探头1对应一条取样管路11。一条取样管路11上的取样阀门5开启、排空阀门7关闭，其他取样管路11的取样阀门5关闭、排空阀门7开启，蠕动泵4带动取样探头1抽取烟气，抽取后的烟气依次经过降温除尘罐3降温除尘、精细过滤网6过滤、电子冷凝器8脱水，最后进入气体分析仪器9进行检测分析。此时其他取样管路11不进行取样，取样阀门5关闭，排空阀门7开启，待一路气体分析完成以后，再切换至另外一条取样管路11进行取样分析，每个分析过程大概为10秒。

在另一种技术方案中，如图2所示，多个取样探头1沿同一截面均匀设置，每个取样探头1伸入烟道径向的不同深度。多个取样探头1分别安装在同一管道截面的管道直径0-50％的深度，对同一截面不同径向的烟气进行取样。如同一径向截面上设置三个取样探头1，则将同一截面的周向均匀的分成三等份，三个取样探头1分别设置在三个分割点上，每个取样探头1伸入烟道的深度均不同，如分别伸入烟道直径的0％、25％、50％。多点位、不同深度取样能更准确的反映出整个气体的成分分布情况。

在另一种技术方案中，所述取样探头1前端设置过滤网10。因烟气中有较高含量的颗粒物，在取样时过滤网对烟气进行初步过滤，过滤掉较大的颗粒物。

在另一种技术方案中，如图3所示，所述取样探头1外设置水冷套管，所述水冷套管包括中套管13和外套管14，中套管壁上设置进水口13-1，外套管壁上设置出水口14-1。为避免高温环境对探头的损坏，取样探头1外设置水冷套管降温，水冷套管选用耐高温耐腐蚀性较好的2205钢，整个水冷套管由中套管13、外套管14组成，套管之间用法兰15进行密封连接，取样探头1在双层套管的保护中，中套管壁上设有进水口，外套管壁上设有出水口，为保证水冷套管的冷凝效果，水冷中需要的水必须是高压水，流速要快并保证水在套管中不被气化。

在另一种技术方案中，所述降温除尘罐3内有降温除尘液体，所述降温除尘液体为水或者油，所述降温除尘罐3有一个进液阀门，一个排污阀门，进液阀门用于进降温除尘液体，排污阀门用于排放降温除尘液体，降温除尘液体根据使用频率定期更换。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，其特征在于，包括：

多个取样探头，其设置在靠近转炉烟道的入口处，且多个取样探头位于同一径向截面；

多个热电偶，其设置在靠近转炉烟道的入口处，一个热电偶和一个取样探头对应；

多条取样管路，一个取样探头设置在一条取样管路的输入端，取样管路沿取样气体的流动方向上依次设置有降温除尘罐、蠕动泵、排空支路、取样阀门、精细过滤网，所述排空支路上有排空阀门；

电子冷凝器，其与多条取样管路的输出端连通；

气体分析仪器，其与电子冷凝器连通。

2.根据权利要求1所述的用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，其特征在于，多个取样探头沿同一截面均匀设置，每个取样探头伸入烟道径向的不同深度。

3.根据权利要求2所述的用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，其特征在于，每个热电偶和与其对应的取样探头伸入烟道径向深度相同。

4.根据权利要求1所述的用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，其特征在于，所述取样探头前端设置过滤网。

5.根据权利要求1所述的用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，其特征在于，所述取样探头外设置水冷套管，所述水冷套管包括中套管和外套管，中套管壁上设置进水口，外套管壁上设置出水口。

6.根据权利要求1所述的用于检测转炉烟道内气体均布的取样分析系统，其特征在于，所述降温除尘罐内有降温除尘液体，所述降温除尘液体为水或者油，所述降温除尘罐有一个进液阀门，一个排污阀门。

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