專利名稱：煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于煙氣處理技術(shù)，特別關(guān)于煙氣處理過程中的煙氣含氧量測(cè)量系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前經(jīng)常采用氧化鋯探頭測(cè)量煙氣中的含氧量，氧化鋯探頭作為一種含氧量測(cè)量 元件，反應(yīng)迅速，維護(hù)量小。如圖1所示，鍋爐101的爐膛中產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)過尾部煙道102 之后，通過空預(yù)器入口煙道103進(jìn)入空預(yù)器104，從空預(yù)器出口煙道105之后，依次經(jīng)過除灰 器106、吸風(fēng)機(jī)108及煙囪108進(jìn)入大氣中，煙氣經(jīng)過的煙道為主煙道。氧化鋯探頭109在 空預(yù)器入口煙道103位置從主煙道的側(cè)壁插入煙氣中測(cè)量含氧量。氧化鋯探頭對(duì)測(cè)量的要 求較高，氧化鋯探頭很容易受到煙氣中灰塵的粘污而影響準(zhǔn)確度；同時(shí)必須將氧化鋯探頭 置于主煙氣流中才可以準(zhǔn)確的測(cè)量含氧量，但是氧化鋯探頭的長(zhǎng)度大約為lm，而主煙道的 寬度達(dá)十幾米，所以很難將氧化鋯探頭布置在主煙氣流或全負(fù)荷的主汽流中，因而氧化鋯 探頭測(cè)氧量的準(zhǔn)確性較差。并且現(xiàn)代大容量鍋爐煙道通流面積很大，又經(jīng)常拐彎，所以煙道通流面積內(nèi)速度 不均勻，部分區(qū)域還可能存在渦流，影響了煙氣中含氧量的測(cè)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種煙氣含氧量測(cè)量方法及系統(tǒng)，以避免氧化 鋯探頭被灰塵沾污，精確測(cè)量煙氣的含氧量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)，所述的系 統(tǒng)包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；所述的系統(tǒng)還包括除灰 裝置，用于從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測(cè)煙氣，并對(duì)所述的待測(cè)煙氣進(jìn)行除灰處 理；旁路煙道，用于將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測(cè)煙氣送入所述空預(yù)器后端的主 煙道；含氧量測(cè)量裝置，用于檢測(cè)所述旁路煙道中待測(cè)煙氣的含氧量，并將檢測(cè)的含氧量數(shù) 據(jù)輸出。本實(shí)用新型實(shí)施例的有益技術(shù)效果利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以避免含氧 量測(cè)量裝置被灰塵沾污，能精確測(cè)量煙氣的含氧量。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅 僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的 前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)利用氧化鋯探頭測(cè)量煙氣含氧量的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型再一實(shí)施例的煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例旋風(fēng)子除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例錐形除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的煙氣含氧量測(cè)量方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2只示出 了圖1空預(yù)器前后的主煙道部分，在圖1的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)包括除 灰裝置201、旁路煙道202及含氧量測(cè)量裝置，氧量測(cè)量裝置可以為氧化鋯探頭109，本實(shí)用 新型不限于此。除灰裝置201安裝在主煙道204中的空預(yù)器104的入口附近(前端)，旁路 煙道202的入口與除灰裝置201的煙氣出口相連接，以固定除灰裝置201，旁路煙道202通 過主煙道204的側(cè)壁垂直插入主煙道204內(nèi)部，可以通過旁路煙道202插入主煙道204的 深度調(diào)節(jié)除灰裝置201在主煙道204中的位置。較佳地，除灰裝置201位于主煙道204的 中心位置。氧化鋯探頭109通過旁路煙道202的側(cè)壁插入旁路煙道202中，可以通過焊接或 螺母固定。如圖2所示的旁路煙道202安裝位置，氧化鋯探頭109要先通過主煙道204的 側(cè)壁垂直插入主煙道204內(nèi)部，然后再通過旁路煙道202的側(cè)壁插入旁路煙道202中，本實(shí) 用新型不限于此。旁路煙道202如圖3所示安裝時(shí)，氧化鋯探頭109只需通過旁路煙道202 的側(cè)壁插入旁路煙道202中即可。氧化鋯探頭109插入旁路煙道202的方式不限上述兩種，只要是氧化鋯探頭位于 旁路煙道202中即可。但是由于旁路煙道202的直徑很小(大約為100mm)，一般要將氧化 鋯探頭109沿著旁路煙道202縱向插入，如圖4及圖5所示。旁路煙道202的出口位于空預(yù)器104的出口附近。當(dāng)引風(fēng)機(jī)107起動(dòng)后，煙氣在引風(fēng)機(jī)107的抽力作用下流動(dòng)，煙氣經(jīng)過空預(yù)器后，形成壓力差，使得空預(yù)器104的入口附 近的壓力大于空預(yù)器出口附近的壓力。除灰裝置201安裝在空預(yù)器104的入口附近，而旁 路煙道202的出口位于空預(yù)器104的出口附近，所以除灰裝置201的入口和旁路煙道202 的出口存在壓力差。主煙道204中的煙氣在壓力差的作用下部分進(jìn)入除灰裝置201。除灰裝置201對(duì)進(jìn)入的煙氣進(jìn)行除灰，并將除灰后的所述煙氣送入所述的旁路煙 道；而煙氣中除掉的灰塵將通過除灰裝置201的底部出口排出。除灰裝置602可以為旋風(fēng) 子除灰裝置、錐形除灰裝置或其它除灰裝置。為了防止灰塵堵塞除灰裝置201的底部出口， 在除灰裝置201的底部出口安裝一個(gè)彈簧片，彈簧片的一端固定，彈簧片在煙氣流動(dòng)產(chǎn)生 的風(fēng)力作用下振動(dòng)，可以攪動(dòng)除灰裝置的底部出口的灰塵，防止除灰裝置201的底部出口被堵塞。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例旋風(fēng)子除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，帶箭頭的實(shí) 線表示煙氣，虛線表示灰塵。煙氣主煙道的部分煙氣經(jīng)過旋風(fēng)子除灰裝置的入口 601進(jìn)入 旋風(fēng)子除灰裝置，除灰后的煙氣經(jīng)旋風(fēng)子除灰裝置的出口 602進(jìn)入旁路煙道，灰塵經(jīng)灰塵 出口 603進(jìn)入主煙道中，灰塵出口 603有一個(gè)彈簧片604，主煙道中煙氣的流動(dòng)帶動(dòng)彈簧片 604震動(dòng)，防止灰塵出口 603堵塞。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例錐形除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，煙氣經(jīng)錐形除 灰裝置的入口 701進(jìn)入錐形除灰裝置，除灰后的煙氣經(jīng)錐形除灰裝置的出口 702進(jìn)入旁路 煙道。705為轉(zhuǎn)向葉片，用于阻擋灰塵。錐形除灰裝置產(chǎn)生的灰塵經(jīng)過灰渣出口 703進(jìn)入主 煙道。704為錐形除灰裝置的彈簧片，煙氣流動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)力作用下振動(dòng)，攪動(dòng)除灰裝置的底 部出口的灰塵，防止出灰口被堵塞。經(jīng)過除灰裝置201除灰的煙氣進(jìn)入旁路煙道202后，將經(jīng)過氧化鋯探頭109，氧化 鋯探頭109在所述旁路煙道中測(cè)量除灰后的所述煙氣的含氧量。氧化鋯探頭為智能傳感 器，測(cè)出氧濃度差電勢(shì)E，并將氧濃度差電勢(shì)E傳說到計(jì)算機(jī)203顯示，根據(jù)氧濃度差電勢(shì)E 與含氧量的對(duì)應(yīng)關(guān)系表查表得到煙氣中的含氧量。氧濃度差電勢(shì)E由奈斯特公式?jīng)Q定
n RT, P2E = —ln—
nF Px其中，R為體常數(shù)，8. 3143J/mol.k;F 為法拉第常數(shù)，9. 6487 X 104c/mol (庫(kù)侖 /mol)；T為絕對(duì)溫度；n為一個(gè)氧分子輸送電子數(shù)，n = 4;PI為被測(cè)氣體氧分壓，P2為參比氣體氧分壓力。分布控制系統(tǒng)(Distribute Control System DCS)根據(jù)測(cè)量的煙氣含氧量，進(jìn)行 燃燒風(fēng)量的控制。圖8為本實(shí)用新型實(shí)施的煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng) 包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；如圖8所示，煙氣含氧量測(cè) 量系統(tǒng)還包括除灰裝置801、旁路煙道802及含氧量測(cè)量裝置803，除灰裝置801位于所 述空預(yù)器前端的主煙道中，用于從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測(cè)煙氣，并對(duì)所述的 待測(cè)煙氣進(jìn)行除灰處理；旁路煙道802，用于將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測(cè)煙氣 送入所述空預(yù)器后端的主煙道；旁路煙道802的出口位于所述空預(yù)器后端的主煙道中。含 氧量測(cè)量裝置803，用于檢測(cè)所述旁路煙道中待測(cè)煙氣的含氧量，并將檢測(cè)的含氧量數(shù)據(jù)輸 出。所述的含氧量測(cè)量裝置803含氧量測(cè)量裝置可以為氧化鋯探頭，本實(shí)用新型不限于此。所述的除灰裝置801還用于將除灰處理過程中產(chǎn)生的灰塵排放到空預(yù)器前端的 所述主煙道中。所述的系統(tǒng)還包括吸風(fēng)機(jī)，用于對(duì)所述的待測(cè)煙氣采樣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。除灰裝置801可以為旋風(fēng)子除灰裝置、錐形除灰裝置或其它除灰裝置。除灰裝置 801的灰塵出口處固定一彈簧片，彈簧片的一端固定在灰塵出口處，彈簧片在煙氣產(chǎn)生的風(fēng) 力作用下振動(dòng)，攪動(dòng)灰塵出口處的灰塵，防止灰塵出口堵塞。除灰裝置安裝于所述主煙道的 空預(yù)器的入口，旁路煙道的出口位于所述主煙道的空預(yù)器的出口附近，除灰裝置801的入口和旁路煙道802的出口存在壓力差。主煙道204中的煙氣在壓力差的作用下部分進(jìn)入除 灰裝置801。經(jīng)過除灰裝置801除灰的煙氣進(jìn)入旁路煙道802后，將經(jīng)過氧化鋯探頭109，氧化 鋯探頭109在所述旁路煙道中測(cè)量除灰后的所述煙氣的含氧量。氧化鋯探頭為智能傳感 器，測(cè)出氧濃度差電勢(shì)E，并將氧濃度差電勢(shì)E傳說到計(jì)算機(jī)顯示，根據(jù)氧濃度差電勢(shì)E與含 氧量的對(duì)應(yīng)關(guān)系表查表得到煙氣中的含氧量。DCS根據(jù)測(cè)量的煙氣含氧量，即進(jìn)行燃燒風(fēng)量 的控制。圖9為本實(shí)用新型實(shí)施的煙氣含氧量測(cè)量方法流程圖，如圖9所示，所述的方法包 括步驟S901 從空預(yù)器前端的主煙道中采集待測(cè)煙氣，并對(duì)所述的待測(cè)煙氣進(jìn)行除 灰處理；對(duì)所述的待測(cè)煙氣進(jìn)行除灰處理包括將除灰處理過程中產(chǎn)生的灰塵排放到空預(yù) 器前端的所述主煙道中。步驟S902 將除灰處理后的所述待測(cè)煙氣經(jīng)旁路煙道送入所述空預(yù)器后端的主 煙道；步驟S903 檢測(cè)所述旁路煙道中待測(cè)煙氣的含氧量，并將檢測(cè)的含氧量數(shù)據(jù)輸
出o除灰裝置802可以為旋風(fēng)子除灰裝置、錐形除灰裝置或其它除灰裝置。除灰裝置 801的灰塵出口處固定一彈簧片，彈簧片的一端固定在灰塵出口處，彈簧片在煙氣產(chǎn)生的風(fēng) 力作用下振動(dòng)，攪動(dòng)灰塵出口處的灰塵，防止灰塵出口堵塞。除灰裝置安裝于所述主煙道的 空預(yù)器的入口，旁路煙道的出口位于所述主煙道的空預(yù)器的出口，除灰裝置801的入口和 旁路煙道802的出口存在壓力差。主煙道204中的煙氣在壓力差的作用下部分進(jìn)入除灰裝 置 801。經(jīng)過除灰裝置801除灰的煙氣進(jìn)入旁路煙道802后，將經(jīng)過氧化鋯探頭109，氧化 鋯探頭109在所述旁路煙道中測(cè)量除灰后的所述煙氣的含氧量。氧化鋯探頭為智能傳感 器，測(cè)出氧濃度差電勢(shì)E，并將氧濃度差電勢(shì)E傳說到計(jì)算機(jī)顯示，根據(jù)氧濃度差電勢(shì)E與含 氧量的對(duì)應(yīng)關(guān)系表查表得到煙氣中的含氧量。DCS根據(jù)測(cè)量的煙氣含氧量，進(jìn)行燃燒風(fēng)量的 控制。本實(shí)用新型實(shí)施例的有益技術(shù)效果將除灰裝置位于空預(yù)器的入口，旁路煙道的 出口位于空預(yù)器的出口，可以利用空預(yù)器出入口的壓力差不同將煙氣送入除灰裝置中。利 用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以避免氧化鋯探頭被灰塵沾污，精確測(cè)量煙氣的含氧量；能夠 準(zhǔn)確的進(jìn)行燃燒風(fēng)量的控制。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn) 一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
而已，并不用于 限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替 換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括除灰裝置，位于所述空預(yù)器前端的主煙道中，從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測(cè)煙氣，并對(duì)所述的待測(cè)煙氣進(jìn)行除灰處理；旁路煙道，與所述的除灰裝置相連接，將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測(cè)煙氣送入所述空預(yù)器后端的主煙道；含氧量測(cè)量裝置，位于所述的旁路煙道中，檢測(cè)所述旁路煙道中待測(cè)煙氣的含氧量，并將檢測(cè)的含氧量數(shù)據(jù)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置將除灰處理過程中產(chǎn)生的 灰塵排放到空預(yù)器前端的所述主煙道中。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的含氧量測(cè)量裝置為氧化鋯探頭。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置位于所述空預(yù)器前端的主 煙道中。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旁路煙道的出口位于所述空預(yù)器后端 的主煙道中。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置為旋風(fēng)子除灰裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置為錐形除灰裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旋風(fēng)子除灰裝置的出灰口處固定一彈黃片。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述錐形除灰裝置的出灰口處固定一彈簧片。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種煙氣含氧量測(cè)量系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；除灰裝置，用于從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測(cè)煙氣，并對(duì)所述的待測(cè)煙氣進(jìn)行除灰處理；旁路煙道，用于將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測(cè)煙氣送入所述空預(yù)器后端的主煙道；含氧量測(cè)量裝置，用于檢測(cè)所述旁路煙道中待測(cè)煙氣的含氧量，并將檢測(cè)的含氧量數(shù)據(jù)輸出。利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以避免氧化鋯探頭被灰塵沾污，能精確測(cè)量煙氣的含氧量。
文檔編號(hào)G01N1/34GK201583523SQ20092027203
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者趙振寧 申請(qǐng)人:華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司