CN218782247U - 一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于烟气检测技术领域，公开了一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，包括均匀分布在烟道同一截面上的多个取样装置，所述取样装置上设置有多个取样点，多个所述取样装置均连接在烟气混合母管上，所述烟气混合母管的一端与混合罐联通，所述混合罐上连接有用于吸取烟气的喷射器，所述喷射器的出口与烟道连通，所述混合罐上安装有采样探头。本实用新型通过在同一截面烟道上布置多组取样装置，取样装置设置多个取样点，克服单点取样测量误差的影响，而且取出的烟气通过射流采样泵返回至烟道内部，不会造成额外污染。

Description

一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统

技术领域

本实用新型属于烟气检测技术领域，更具体涉及一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统。

背景技术

燃煤电厂锅炉排放的NOx是造成大气污染的一个重要因素，控制NOx排放是电力行业的重要工作环节。配备催化剂的选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)是电厂烟气脱硝的主要选择，最新标准要求燃煤电厂超净排放NOx低于50mg/m3。

锅炉从设计到投运，特别是经过检修、燃烧调整试验及相关设备的改造之后，烟气的流场会变化较大，改造之后与原设计有差别，流场的不确定性及不均匀性无法彻底消除。同时，机组负荷快速调节过程中，工况出现较大变化，风量、煤量、水量这些与燃烧直接相关的参数变化，对锅炉烟道的流场分布带来很大的不确定因素，气流分布与设计值有较大的出入。在极易产生湍流、紊流的出口烟道大截面、小直段的烟道中，没有理想的取样点，目前采样探头多为单点采样探头，一般选择中间部分进行取样，很难取到具有代表性的烟气。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，可同时抽取烟道同一截面内多个区域内的烟气，解决了现有技术中单点采样，取到的烟气不代表性的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，包括均匀分布在烟道同一截面上的多个取样装置，所述取样装置上设置有多个取样点，多个所述取样装置均连接在烟气混合母管上，所述烟气混合母管的一端与混合罐联通，所述混合罐上连接有用于吸取烟气的喷射器，所述喷射器的出口与烟道连通，所述混合罐上安装有采样探头。

在本申请的一些实施例中，所述烟气混合母管上设置有用于控制多个所述取样装置与混合罐连通状态的取样电磁阀。

在本申请的一些实施例中，所述烟气混合母管远离所述混合罐的一端连接有反吹管，所述反吹管的另一端与压缩空气连通，所述反吹管上设置有第一手动阀和反吹电磁阀。

在本申请的一些实施例中，所述取样装置包括连接管，所述连接管包括垂直连接的第一短管和第二短管，所述第一短管通过法兰连接有多个不同长度的取样管，所述第二短管通过法兰连接有第二手动阀。

在本申请的一些实施例中，所述取样管的取样端设置有过滤器。

在本申请的一些实施例中，所述过滤器的精度为在1.8um－2.2um。

在本申请的一些实施例中，所述取样管的数量为三个。

在本申请的一些实施例中，所述喷射器为文丘里射流器。

在本申请的一些实施例中，所述取样装置位于烟道外部的部分、烟气混合母管、混合罐和喷射器上均包裹有保温材料。

本实用新型通过将在烟道的同一截面布置多个取样装置，取样装置上连接有三个不同长度的取样管，使得取样管在烟道内的同一截面内多个区域内都能吸取烟气，取得的烟气更具代表性；通过文丘里射流器将烟道内的烟气通过取样装置和烟气混合母管吸入混合罐内，再将混合罐内的烟气返回至烟道内，不造成额外污染，整个流通管路无死角和冷点，确保样气无吸附或化学损失，而且使得采样探头测得实时数据。

附图说明

图1为本实用新型基于全截面多点取样模型的烟气测量系统的结构示意图；

图2为本实用新型取样装置的结构示意图。

图中，100、烟道；200、取样装置；210、第一短管；211、取样管；220、第二短管；221、第二手动阀；300、烟气混合母管；301、取样电磁阀；310、混合罐；320、采样探头；330、文丘里射流器；331、第三手动阀；410、反吹管；411、第一手动阀；412、反吹电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明实用新型，但不用来限制实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

如图1所示，在本申请的一些实施例中，一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，包括烟气混合母管300和取样装置200，取样装置200均匀分布在烟道100同一截面上，多个取样装置200均连接在烟气混合母管300上，烟气混合母管300的一端与混合罐310连通，混合罐310上连接有喷射器，在喷射器的作用下，各取样装置200吸取的烟气通过烟气混合母管300进入混合罐310内，喷射器再将混合罐310内的烟气喷入烟道100内，混合罐310上连接有采样探头320，采样探头320可得到实时混合烟气数据。通过在同一截面的烟道100上布置多组取样装置200，保证取样具有代表性，而且每个取样装置200都能够独立工作，可选择任意多个取样装置200吸取烟气混合，使得取样更加灵活。

具体地，取样装置200包括连接管，连接管包括垂直连接的第一短管210和第二短管220，第一短管210通过法兰连接有多个不同长度的取样管211，取样管211用于伸入烟道100内吸取烟气，通过将多个取样管211设计成不同的长度可在烟道100同一截面的多个区域内进行采样。当取样管211需清灰检修时，只需把将第一短管210上的法兰面螺丝拆掉，即可取出取样管211，维护简单方便。

第二短管220通过法兰连接有第二手动阀221，第二手动阀221与烟道100混合母管连接，通过设置的第二手动阀221可控制取样管211与烟道100混合母管连接状态，以使得各个取样装置200能够独立工作。

取样装置200采用直角结构设计，烟气流向采用垂直向下抽取设计，避免了取样管211水平面的烟尘堆积。

为进一步优化上述实施例，每个取样装置200上的取样管211都设置有三个，三个取样管211长度不同，用于吸取不同点的烟气，并且在取样管211伸入烟道100进行取样的一端设置有过滤器，可进一步防止烟尘进入取样管211内，过滤器的精度为在1.8um－2.2um，优选为2um。

在本申请的一些实施例中，在烟气混合母管300上设置有取样电磁阀301，取样电磁阀301为三通电磁阀，取样电磁阀301设置混合罐310的前端，分别与烟气混合母管300、混合罐310以及吹扫气源连通。

需要说明的是，本实施里中烟气混合母管300采用无缝不锈钢316L管焊接而成，防腐耐磨，烟气混合母管300的设计采用整体水平面倾斜向下设计，这样的设计保证了烟尘快速通过不滞留，减少烟气混合母管300的堵塞。混合罐310采用316L不锈钢焊接而成，混合管上的采样探头320为CEMS采样探头，CEMS采样探头320抽取混合后的烟气后至脱硝CEMS小室烟气分析仪进行检测。

还需要说明的是，本实施例中喷射器采用的是文丘里射流器330，文丘里射流器330的进气口采用DN32法兰与混合罐310连接，出气口采用DN32法兰与烟道100法兰连接，不产生额外的污染，进气口采用DN25法兰与厂用压缩空气连接，通入压缩空气的管道上设置有第三手动阀331，根据烟气流速及负压指示，可通过控制第三手动阀331的开度来调节压缩空气的流量来调整喷射器的烟气速度。压缩空气耗气量为0.5m3/min，烟气整体抽气量为1m3/min，烟气混合母管300内烟气流速可以达到15m/s以上，保证了烟气混合置换速度及CEMS测量响应要求。

为进一步优化上述实施例，烟气混合母管300远离混合罐310的一端连接有反吹系统，反吹系统是采用压缩空气对烟气混合母管300及取样装置200定期吹扫的系统，提供的压缩空气最低压力需大于0.5Mpa，反吹系统包括反吹管410，反吹管410与烟气混合母管300连接，反吹管410直径为DN32，反吹管410上设置有第一手动阀411和反吹电磁阀412。当需要对烟气采样管路及取样装置200定期吹扫时，首先打开反吹管410上的反吹电磁阀412，并保持第一手动阀411处于开启状态，主要对烟气混合母管300积灰进行吹扫，时间为30s，再打开取样电磁阀301与吹扫气源连接的阀门，关闭取样电磁阀301与混合罐310处的阀门，并保持第二手动阀221处于开启状态，对取样装置200进行吹扫30s，最后关闭反吹电磁阀412和取样电磁阀301与吹扫气源连接的阀门，打开取样电磁阀301与混合罐310处的阀门，反吹结束。吹扫时间和间隔时间可由CEMS的PLC控制系统做出设定，通过定时吹扫整个气体流通管路，确保流通管路畅通。

在本申请的一些实施例中，整个取样系统采用了整体保温设计，取样装置200位于烟道100外部的部分、烟气混合母管300、混合罐310和喷射器上均包裹硅酸铝保温棉，最外层安装铝皮蒙板，保证气体流通管路无温降，且无死角和冷点，确保了烟气无吸附或化学损失。

综上，本实用新型提供一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，将取样装置200均匀分布置于烟道100同一截面上，根据需要打开取样装置200的第二手动阀221，以及取样电磁阀301，在文丘里射流器330的作用下，烟气通过取样装置200进入烟气混合母管300，再流入到混合罐310，并在烟气混合母管300和混合罐310内混合，通过CEMS采样探头320取得实时混合的烟气，同时混合罐310内烟气通过文丘里射流器330返回至烟道100内部，通过本实用新型可同时抽取烟道100同一截面内多个区域内的样气，保证采集的烟气具有代表性，而且取样后的烟气不造成额外污染，整个流通管路无死角和冷点，确保烟气无吸附或化学损失。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，包括均匀分布在烟道(100)同一截面上的多个取样装置(200)，所述取样装置(200)上设置有多个取样点，多个所述取样装置(200)均连接在烟气混合母管(300)上，所述烟气混合母管(300)的一端与混合罐(310)联通，所述混合罐(310)上连接有用于吸取烟气的喷射器，所述喷射器的出口与烟道(100)连通，所述混合罐(310)上安装有采样探头(320)。

2.根据权利要求1所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述烟气混合母管(300)上设置有用于控制多个所述取样装置(200)与混合罐(310)连通状态的取样电磁阀(301)。

3.根据权利要求2所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述烟气混合母管(300)远离所述混合罐(310)的一端连接有反吹管(410)，所述反吹管(410)的另一端与压缩空气连通，所述反吹管(410)上设置有第一手动阀(411)和反吹电磁阀(412)。

4.根据权利要求1所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述取样装置(200)包括连接管，所述连接管包括垂直连接的第一短管(210)和第二短管(220)，所述第一短管(210)通过法兰连接有多个不同长度的取样管(211)，所述第二短管(220)通过法兰连接有第二手动阀(221)。

5.根据权利要求4所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述取样管(211)的取样端设置有过滤器。

6.根据权利要求5所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述过滤器的精度为在1.8um－2.2um。

7.根据权利要求4所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述取样管(211)的数量为三个。

8.根据权利要求1所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述喷射器为文丘里射流器(330)。

9.根据权利要求1所述的基于全截面多点取样模型的烟气测量系统，其特征在于，所述取样装置(200)位于烟道(100)外部的部分、烟气混合母管(300)、混合罐(310)和喷射器上均包裹有保温材料。

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