DE9116500U1

DE9116500U1 - Anordnung einer Rauchgas-Probenahme- und Analysen-Vorrichtung für eine Feuerung

Info

Publication number: DE9116500U1
Application number: DE9116500U
Authority: DE
Original assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Current assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Priority date: 1991-01-04
Filing date: 1991-01-04
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2001-01-05
Also published as: DE4100363A1

Description

Anordnung einer Rauchgas-probenahme- und -Analysen-Vorrichtung für eine Feuerung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Rauchgas-Probe-- ·~ ö" nähme- und -Analysen-Vorrichtung für eine Feuerung.

Zur Op-Messung in einer Feuerungsarilage wird im Rauchgas- ii 3 kanal eine Rauchgas-probenahme-Sonde angeordnet, deren | .- :^:. * probengas-Leitung in einen Sondenbehälter eines Analysen- »- - &iacgr; gerätes eingebunden ist (DD-PS 156 640, 255 656; DE-OS 3818372). Für den Transport des Probengases ist ein Ejektor angeordnet. Im Dauerbetrieb der Wärmeanlage ist aufgrund der Eichung des Analysengerätes und der probenahmesonde sowie der konstanten Vergleichsgasmenge und der probengasmenge eine hohe Meßgenauigkeit erreichbar.

Im instationären Betrieb, d. h. beim Anfahr- und Teillastbetrieb, der Feuerung wird jedoch nur ein geringes oder kein Rauchgasvolumen die Entnahmesonde beaufschlagen. Dadurch ist entweder nur eine Messung mit hoher Ungenauigkeit oder keine Messung des Op-Gehaltes möglich. Dies ergibt sich dadurch, daß die Probengasströmung aufgrund gegen Null betragender Druckdifferenz nicht oder nicht zuverlässig erfolgt, aber die Vergleichsgasmenge konstant ansteht. Im Ergebnis dieser Ungenauigkeiten ist im instationären Betriebszustand der tatsächliche Op-Gehalt des Rauchgases nicht bewertbar, so daß der Betriebsprozeß in dieser phase außerordentlich unökonomisch ist . obwohl dieser Umstand seit langem bekannt ist, wurde dieser zustand beibehalten oder versucht, eine durch Erfahrungen geprägte Korrektur vorzunehmen. Diese Korrektur stellt jedoch in allen Fällen keine befriedigende Lösung dar. da entsprechend durchgeführter Vergleichsmessungen der tatsächliche 0_?-Geholt auch nicht annähernd genau zu ermitteln ist.

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Es ist daher vorgeschlagen worden, in dem Sondenbehälter ein Ejektor einzubinden und die stelleinrichtung für die r ^ Medienzufuhr des Ejektors im instationären Betrieb durch I J. 2* ein zwischen probengas-Eritnahme- und Einleitungsstelle ^J gebildeten uruckdifferenzsignal zu beaufschlagen (OD-PS

- WP F G Ol N/340 640).

Obwohl dadurch eine gesicherte und konstante Analysengasmenge zur Verfügung gestellt werden konnte, ist dieser Vorteil nur mit einem hohen steuerungstechnischen Aufwand erreichbar, unabhängig davon tritt on den Bauteilen eine hohe Korrosion aufgrund der Taupunktunterschreitungen auf. Eine zusätzliche Beheizung der Probenahmesonde erfordert einen weiteren Aufwand.
Aufgrund der geringen Probenahmegeschwindigkeiten treten erhebliche Staubablagerungen innerhalb der Sonde auf, oder es sind nur senkrechte Leitungsführungen zu verwenden.

Ziel der Erfindung ist, den tatsächlichen § (CO, CO₉)-Gehalt aus Rauchgasprobenahmen bei allen ßetriebszuständen mit einfachen Mitteln ausreichend genau zu ermitteln, Staubablagerungen und Taupunkt-Unterschreitungen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die probegasmenge mit hoher Geschwindigkeit und ausreichender Druckdifferenz zu gewinnen sowie für die Vor- und Erwärmung der probenahme- und Analysen-Vorrichtung zu verwenden.

Die9 wird dadurch erreicht, daß erfindungsyemäß in das Sondenrohr ein in den Sondenbehälter eingebundenes Analysengasrohr und ein in ein Mantelrohr eingebundenes Vorwärmgasrohr eingebunden, das Mantelrohr mit dem Sondenbehälter und über ein Verbindungsrohr mit der Leitung verbunden und innerhalb des Mantelrohres ein die Analysen-Vorrichtung aufnehmendes Führungsrohr angeordnet ist.

Durch die neue Mittel-Wirkungs-Deziehung, nämlich geradlinige Sondenrohre und erwärmte Bauteile, wird eine hohe Probenahmegasströmung gewährleistet (Verminderung der Tot zeit, sichere probegasmenge, hohe Druckdifferenz, Vermeidung Staubablagerungen) und eine Taupunktkorrosion vermie den.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher er- j | il" j läutert. Die zeichnung zeigt: ""

Fig. 1 - die Einbindung der probenahme- und Analysen-Vorrichtung in den Rauchgaskanal

Fig. 2 - die Ausbildung der probenahme- und Anordnung der Analysen-Vorrichtung

Der Rauchgaszug 1 weist die Nachschaltheizflache 2 und den Rauchgaskanal 3 nach Luftvorwärmer auf. Durch die Rückwand 4 ragt das Sondenrohr 5 mit öffnungen 25 in den Rauchgaszug 1» ist in Schutzrohr 6 geführt, abgedichtet und am Tragrohr 7 aufgelegt bzw. am Halteelement 8 befestigt. Das Sondenrohr 5 ist mit dem Sondenbehälter 9 über das Analysengasrohr 10 und Vorwärmgasrohr 11 verbunden. Das Sondenrohr 5 weist den Reinigungsflansch 12 auf. Das Analysengerät 15 mit Sondenkopf 29 ist im Führungsrohr 16 fixiert Das Führungsrohr 16 ist innerhalb des Mantelrohres ^angeordnet, wobei der Freiraum 18 gebildet ist. Unmittelbar vor Sondenbehälter 9 ist das Verbindungsrohr 19 eingebunden, das in das Ableitrohr 20 mündet. Das Ableitrohr 20 ist in den Trichter 14 des Sondenbehälters 9 eingebunden und ragt in den Rauchgaskanal 3. Der Freiraum 18 ist durch den Anschlußflansch 21 verschlossen, das Führungsrohr 16 ragt in den Sondenbehälter 9, wobei der Blendenspalt 22 gebildet ist. Zwischen den eingebundenen Rohren 10; 11 ist die steuerbare üuerschnittsverstellung 23 (Verstellklappe, Drossel) angeordnet .

Die wirkungsweise ist folgende:

Aus dem Rauchgasstrom 24 des Rauchgaszuges 1 wird über die öffnungen 25 des Sondenrohres 5 eine Teilrauchgas menge 26, bedingt durch die Druckdifferenz zwischen Heiz-i ^ fläche 2 und Rauchgaskanal 3, abgesaugt. Diese Teilrauchr S gasmenge 26 wird in die Analysengasmenge 27 und vorwärmgas?- menge 28 aufgeteilt. Diese Aufteilung erfolgt über die * Querschnittsstell-Einrichtung 23 bzw. Rohrabmessung 10; so, daß ca. 10 - 30 % Analysengasmenge der Gesamtgasmen 26 über den Sondenkopf 29 des Analysengeräts 15 in den Sondenbehälter 9 strömt, ca. 70 - 90 % der Gasmenge 26 wird als Vorwärmgasmenge 28 über das Vorwärmgasrohr 11 in den Freiraum 18 geleitet, durchströmt diesen, umströmt das Füht 15 rungsrohr 16 und erwärmt es über den Temperaturwert der Taupunkttemperatur, unmittelbar am Sondenbehälter 9 gelangt die Vorwärmgasmenge 28 über das Verbindungsrohr 19 in das Ableitrohr 20. Analysengasmenge 27 und Vorwärmgasmenge 28 gelangen über das Ableitrohr 20 in den Rauchgasstrom 30 des Rauchgaskanals 3. Über den Blendenspalt 22 wird eine Teilgasmenge 31 aus dem Freiraum 18 in den Sondenbehälter 9 geleitet, wobei dieser Gasstrom den Sondenkopf 29 nicht umspült. Mit der Aufteilung der Teilrauchgasmenge 26 des Rauchgasstromes 24 wird eine hohe Rauchgasströmung im Sondenrohr aufrechterhalten, die eine Asche-sand-Ablagerung verhindert, jedoch die Analysengasmenge einen vorgeschriebenen wert nicht überschreitet. Die relativ große Vorwärmgasmenge 28 sichert eine Temperatur der gesamten Sonde, die eine Taupunktkorrosion nicht zuläßt. Gleichzeitig wird, insbesondere bei lan- gen Leitungen aufgrund der hohen Gasgeschwindigkeit, eine kleine Totzeit der Analysenergebnisse realisiert.

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- 6 Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

- Sofortanzeige der Rauchgas-Analyse auch bei geringer Kesselleistung

- keine Taupunktkorrosion

- Erhöhung der Standzeit der Sondenbauteile

- bedingt durch die hohen Rauchgas-Geschwindigkeiten ist auch waagerechte Leitungsführung möglich

- hohe Druckdifferenzen

- Reinigung während des Betriebes möglich (gerade Sondenrohre)

- Beeinflussung der Analysengasmenge möglich

- geringe Totzeit der probegasentnahne

- minimaler Einsatz von hochwertigen werkstoffen

- Erhöhung der Meßsicherheit bei mühlenweiser Rauchgasanalyse

- Analysengasentnahme entsprechend der realen Rauchgasgeschwindigkeiten im Entnahmebereich

- einfache Nachrüstung, gute zugängigkeit

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Claims

Schutzansprüche

1. Anordnung einer Rauchgas-probenahme- und -Analysen-Vorrichtung für eine Feuerung, wobei eine im Rauchgaskanal nach Feuerungsende angeordnete Probenahmesonde mit einem sondenkopf eines Sondenbehälters verbunden, ein Trichter des Sondenbehälters über eine Leitung in den Rauchgaskanal vor schornstein eingebunden und der Sondenkopf über ein Sondenrohr mit der Analysen-Vorrichtung verbunden ist,

gekennzeichnet dadurch, daß in das Sondenrohr (5) ein in den Sondenbehälter (9) eingebundenes Analysengasrohr (10) und ein in ein Mantelrohr (17) eingebundenes Vorwärmgasrohr (11) eingebunden, das Mantelrohr (17) mit dem Sondenbehälter (9) und über ein Verbindungsrohr (19) mit der Leitung (20) verbunden und innerhalb des Mantelrohres (17) ein die Analysen-Vorrichtung (15) aufnehmendes Führungsrohr (16) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Mantelrohr (17) über eine Blende (22) in den Sondenbehälter (9) eingebunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Sondenrohr (5) mit einem Reinigungsverschluß (12) versehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Sondenrohr (5) im Rauchgaskanal (1) an Einbauten (7; 8) abgestützt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in das Sondenrohr (5) zwischen eingebundenen Analysengas- und Vorwärmgasrohren (10; 11) eine steuerbare ouerschnittsverstelleinrichtung (23) angeordnet ist.

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