一種流量可控的煙氣取樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種煙氣取樣裝置，尤其涉及一種流量可控的煙氣取樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，隨著國家節(jié)能減排工作的深入開展，燃煤電廠不斷加大對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán) 保指標(biāo)的重視程度，在現(xiàn)有條件下，有些指標(biāo)可以通過現(xiàn)場DCS進(jìn)行采集，但有些指標(biāo)（比 如鍋爐熱效率、SCR脫硝效率等）必須通過鍋爐熱力試驗和SCR煙氣脫硝系統(tǒng)試驗才可獲 得。
[0003] 在鍋爐熱力試驗和SCR煙氣脫硝系統(tǒng)試驗中，排煙取樣的代表性是制約試驗準(zhǔn)確 性的主要問題。目前，為了提高煙氣取樣的代表性，國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中均推薦采用全截面網(wǎng) 格法，即把煙道的橫截面分成許多相等的單元面積，并從這些單元面積的中心取煙氣樣品。
[0004] 在將煙氣取出時，通常采用多管組合型煙氣取樣槍、笛形管型煙氣取樣槍和單根 不銹鋼管取樣槍，其中多管組合型煙氣取樣槍和笛形管型煙氣取樣槍由于取樣位置不同導(dǎo) 致沿程阻力存在差異，致使取樣代表性欠佳；而單根不銹鋼管取樣槍雖可保證取樣的代表 性，但在測試過程中不斷連續(xù)插拔取樣槍會耗費大量的時間和人力，尤其在進(jìn)行SCR裝置 噴氨優(yōu)化試驗時，試驗人員需分別對每塊催化劑出口的順 3和NOx含量進(jìn)行測量，并根據(jù)測 量值對噴氨調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整，然后再次測量，直到其滿足要求為止，此時若采用常規(guī)的單管 逐點插拔的方法不僅費時費力，而且對機(jī)組的穩(wěn)定運行也提出了更高的時間要求。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 為了解決上述問題，本實用新型提出了一種流量可控的煙氣取樣裝置，其不僅可 以實現(xiàn)煙道截面各取樣點的煙氣流量相等，而且可以實現(xiàn)自動連續(xù)采樣，保證了鍋爐熱力 試驗和SCR煙氣脫硝系統(tǒng)試驗中煙氣取樣的準(zhǔn)確性和及時性，操作簡單、省時省力。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種流量可控的煙氣取樣裝置，包括：
[0008] 煙氣取樣槍，其與煙氣輸入管道的輸入端相連，所述煙氣輸入管道的輸出端與混 合器相連；
[0009] 煙氣流量控制裝置，包括設(shè)置于煙氣輸入管道上的電磁調(diào)節(jié)閥，電磁調(diào)節(jié)閥的輸 入端與煙氣取樣槍相連，輸出端與混合器相連；
[0010] 與電磁調(diào)節(jié)閥輸出端相連的壓力測量裝置，用于測量電磁調(diào)節(jié)閥輸出端的煙氣壓 力值并傳送至控制器；
[0011] 控制器，其與電磁調(diào)節(jié)閥的控制端相連，并且根據(jù)接收到的煙氣壓力值來調(diào)節(jié)電 磁調(diào)節(jié)閥的開度，進(jìn)而控制進(jìn)入煙氣取樣槍的煙氣流量；
[0012] 抽氣栗，其與混合器相連，用于抽取混合器內(nèi)的煙氣，并傳送至煙氣分析儀；
[0013] 煙氣分析儀，其與抽氣栗相連，用于分析煙氣成分含量。
[0014] 所述煙氣取樣槍，包括若干個取樣管，每個所述取樣管均貫穿密封法蘭，每個所述 取樣管均與對應(yīng)的煙氣輸入管道相連。
[0015] 密封法蘭的中心位置還貫穿有支撐管，取樣管均布于支撐管四周。
[0016] 不同取樣管伸入煙道內(nèi)的長度不同，每個取樣管均位于煙道等截面網(wǎng)格的中心位 置。
[0017] 所述煙氣取樣槍與電磁調(diào)節(jié)閥之間設(shè)有過濾器。
[0018] 所述抽氣栗與混合器之間設(shè)有煙氣輸出管道。
[0019] 所述壓力測量裝置為壓力變送器。
[0020] 本實用新型的有益效果為：
[0021] (1)本實用新型通過壓力測量裝置檢測煙氣壓力值，控制器依據(jù)煙氣壓力值進(jìn)行 調(diào)節(jié)電磁調(diào)節(jié)閥的開度，以控制進(jìn)入煙氣取樣槍的煙氣流量，從而實現(xiàn)各取樣點所取煙氣 量相等，保證了煙道截面取樣的準(zhǔn)確性；
[0022] (2)本實用新型通過控制器自動調(diào)節(jié)電磁調(diào)節(jié)閥的開關(guān)，實現(xiàn)了煙氣的自動連續(xù) 采集，既節(jié)省了取樣時間，又減小了勞動強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0023] 圖1是煙氣成分測量系統(tǒng)示意圖。
[0024] 圖2是煙氣流量控制裝置示意圖。
[0025] 圖3是煙氣取樣槍示意圖。
[0026] 其中，1、控制器；2、壓力變送器；3、電磁調(diào)節(jié)閥；4、煙氣輸入管道；5、過濾器；6、混 合器；7、煙氣輸出管道；8、煙氣取樣槍；9、煙氣流量控制裝置；10、抽氣栗；11、煙氣分析儀； 12、密封法蘭；13、取樣管；14、支撐管；15、支撐塊。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明：
[0028] 如圖1所示，本實用新型的流量可控的煙氣取樣裝置，包括：煙氣取樣槍8、煙氣流 量控制裝置9、抽氣栗10和煙氣分析儀11。
[0029] 煙氣取樣槍8,其與煙氣輸入管道4的輸入端相連，所述煙氣輸入管道4的輸出端 與混合器6相連；抽氣栗10,其與混合器6相連，用于抽取混合器6內(nèi)的煙氣，并傳送至煙 氣分析儀11 ;
[0030] 煙氣分析儀11，其與抽氣栗10相連，用于分析煙氣成分含量。
[0031] 如圖2所示，煙氣流量控制裝置9,包括設(shè)置于煙氣輸入管道4上的電磁調(diào)節(jié)閥3， 電磁調(diào)節(jié)閥3的輸入端與煙氣取樣槍8相連，輸出端與混合器6相連；
[0032] 與電磁調(diào)節(jié)閥3輸出端相連的壓力測量裝置，用于檢測電磁調(diào)節(jié)閥3輸出端的煙 氣壓力值并傳送至控制器1 ;
[0033] 控制器1，其與電磁調(diào)節(jié)閥3的控制端相連，并且根據(jù)接收到的煙氣壓力值來調(diào)節(jié) 電磁調(diào)節(jié)閥3的開度，進(jìn)而控制進(jìn)入煙氣取樣槍8的煙氣流量。
[0034] 其中，壓力測量裝置為壓力變送器2,也可選擇壓力傳感器器件。
[0035] 如圖3所示，煙氣取樣槍8由密封法蘭12、若干個取樣管13、支撐管14和支撐塊 15組成，取樣管13為Φ 12_的不銹鋼管，貫穿密封法蘭12,同時，為了便于區(qū)分取樣管13， 其伸出煙道外的長度各不相同；取樣管13通過支撐塊15與支撐管14進(jìn)行連接，防止取樣 管13由于自重產(chǎn)生變形；支撐管14為Φ 14_的不銹鋼管，貫穿密封法蘭12的中心位置； 取樣管13和支撐管14貫穿密封法蘭12處均進(jìn)行焊接處理，避免出現(xiàn)漏風(fēng)問題。抽氣栗10 與混合器6之間還設(shè)有煙氣輸出管道7。
[0036] 不同取樣管13伸入煙道內(nèi)的長度不同，每個取樣管13均位于煙道等截面網(wǎng)格的 中心位置。
[0037] 如圖2所示，本實用新型的流量可控的煙氣取樣裝置的工作原理為：
[0038] 控制器1為計算控制單元，有兩種工作模式可供選擇：工作模式I用于采集多點混 合煙氣樣，工作模式II用于采集單點煙氣樣。其中，該流量可控的煙氣取樣裝置包括#1~ #6取樣管。
[0039] 一、流量可控的煙氣取樣裝置處于工作模式I時的具體工作過程如下：
[0040] (1)確定以下數(shù)據(jù)信息，并將其輸入至控制器中；
[0041] 煙氣取樣管的長度1 ;
[0042] 煙氣取樣管的內(nèi)徑r;
[0043] 煙氣取樣處的壓力p和溫度t ;
[0044] 煙氣取樣管的流量Q;
[0045] 過濾器的壓損ΔΡι;
[0046] (2)根據(jù)下述公式，在控制器1中計算取樣管出口的壓力ρ1;
[0047] 首先，計算煙氣運動粘性系數(shù)γ :
[0048] γ = 0. 1222359X 10 4+〇. 74345639X 10 7Xt+0. 11242939X 10 9Xt 2-〇. 40384652 X10 13Xt3+0. 82038929X 10 17Xt4
[0049] 然后，計算煙氣密度P :
[0051] 再計算取樣管的壓差Λρ:
[0053] 最后，計算取樣管出口的壓力ρ!:
[0054] ρχ= ρ+ Δ ρ+ Δ ρ χ
[0055] (3)調(diào)取控制器1中取樣管出口的壓力實測值p2;
[0056] ⑷當(dāng)Pi > p 2時，電磁調(diào)節(jié)閥自動開大；當(dāng)P 1 < P 2時，電磁調(diào)節(jié)閥自動關(guān)小；當(dāng)P 1 =?2時，停止調(diào)節(jié)電磁調(diào)節(jié)閥，如此依次完成各取樣管電磁調(diào)節(jié)閥的調(diào)整；
[0057] (5)待調(diào)整完畢后，控制器發(fā)出提示指令，煙氣取樣正式開始。
[0058] 二、流量可控的煙氣取樣裝置處于工作模式II時的具體工作過程如下：
[0059] (1)輸入采樣時間間隔；
[0060] (2)控制器控制各取樣管的采集口對應(yīng)的電磁調(diào)節(jié)閥的開關(guān)，當(dāng)#1取樣管進(jìn)行采 樣時，其對應(yīng)的電磁調(diào)節(jié)閥打開，而其余取樣管對應(yīng)的電磁調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；
[0061] (3)當(dāng)#1取樣管采樣時間達(dá)到設(shè)定值后，其電磁調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，然后#2取樣管對 應(yīng)的電磁調(diào)節(jié)閥打開進(jìn)行采樣，同時，其余取樣管對應(yīng)的電磁調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài)；如此循 環(huán)，自動完成煙道中每個取樣點的煙氣采樣。
[0062] 其中，本實施例中的控制器采用PLC控制器。本實用新型中的控制器還可以采用 其他類型或型號的控制器來實現(xiàn)。
[0063] 上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實用新 型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護(hù)范 圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種流量可控的煙氣取樣裝置，其特征在于，包括： 煙氣取樣槍，其與煙氣輸入管道的輸入端相連，所述煙氣輸入管道的輸出端與混合器 相連； 煙氣流量控制裝置，包括設(shè)置于煙氣輸入管道上的電磁調(diào)節(jié)閥，電磁調(diào)節(jié)閥的輸入端 與煙氣取樣槍相連，輸出端與混合器相連； 與電磁調(diào)節(jié)閥輸出端相連的壓力測量裝置，用于測量電磁調(diào)節(jié)閥輸出端的煙氣壓力值 并傳送至控制器； 控制器，其與電磁調(diào)節(jié)閥的控制端相連，并且根據(jù)接收到的煙氣壓力值來調(diào)節(jié)電磁調(diào) 節(jié)閥的開度，進(jìn)而控制進(jìn)入煙氣取樣槍的煙氣流量； 抽氣栗，其與混合器相連，用于抽取混合器內(nèi)的煙氣，并傳送至煙氣分析儀； 煙氣分析儀，其與抽氣栗相連，用于分析煙氣成分含量。2. 如權(quán)利要求1所述的一種流量可控的煙氣取樣裝置，其特征在于，所述煙氣取樣槍， 包括若干個取樣管，每個所述取樣管均貫穿密封法蘭，每個所述取樣管均與對應(yīng)的煙氣輸 入管道相連。3. 如權(quán)利要求2所述的一種流量可控的煙氣取樣裝置，其特征在于，密封法蘭的中心 位置還貫穿有支撐管，取樣管均布于支撐管四周。4. 如權(quán)利要求2所述的一種流量可控的煙氣取樣裝置，其特征在于，不同取樣管伸入 煙道內(nèi)的長度不同，每個取樣管均位于煙道等截面網(wǎng)格的中心位置。5. 如權(quán)利要求1所述的一種流量可控的煙氣取樣裝置，其特征在于，所述煙氣取樣槍 與電磁調(diào)節(jié)閥之間設(shè)有過濾器。6. 如權(quán)利要求1所述的一種流量可控的煙氣取樣裝置，其特征在于，所述抽氣栗與混 合器之間設(shè)有煙氣輸出管道。7. 如權(quán)利要求1所述的一種流量可控的煙氣取樣裝置，其特征在于，所述壓力測量裝 置為壓力變送器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種流量可控的煙氣取樣裝置，包括煙氣取樣槍，煙氣取樣槍與煙氣輸入管道的輸入端相連，煙氣輸入管道的輸出端與混合器相連；煙氣流量控制裝置，包括設(shè)置于煙氣輸入管道上的電磁調(diào)節(jié)閥，電磁調(diào)節(jié)閥的輸入端與煙氣取樣槍相連，輸出端與混合器相連；與電磁調(diào)節(jié)閥輸出端相連的壓力測量裝置，用于測量電磁調(diào)節(jié)閥輸出端的煙氣壓力值并傳送至控制器；控制器與電磁調(diào)節(jié)閥的控制端相連，并且根據(jù)接收到的煙氣壓力值來調(diào)節(jié)電磁調(diào)節(jié)閥的開度，進(jìn)而控制進(jìn)入煙氣取樣槍的煙氣流量；抽氣泵與混合器相連，用于抽取混合器內(nèi)的煙氣，并傳送至煙氣分析儀；煙氣分析儀與抽氣泵相連，用于分析煙氣成分含量。
【IPC分類】G01N1/22
【公開號】CN205209829
【申請?zhí)枴緾N201520839529
【發(fā)明人】周新剛, 侯凡軍, 劉福國, 姜波, 劉景龍, 崔輝
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 山東中實易通集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年10月27日