一種原位煙氣在線測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種原位煙氣在線測量裝置，本裝置主要包含采樣探桿、過濾器、測量腔、石英管、透射窗口、角錐反射鏡、動力抽吸裝置、激光發(fā)射接收模塊和分析儀，該裝置安裝于煙道內(nèi)部；利用煙道負壓，煙氣經(jīng)在動力抽吸裝置作用下，經(jīng)過過濾器后進入測量腔，完成測量后，再返回?zé)煹馈Ｊ紫?，由于本裝置安裝于煙道內(nèi)部，測量環(huán)境溫度與煙氣溫度時刻保持一致，同時測量腔內(nèi)部安裝石英管，可確保煙氣進入測量腔時成分不變，尤其對具有吸附性的煙氣成分(比如氨氣)，可以實現(xiàn)精準測量。其次，本裝置利用煙道負壓進行抽氣，無需使用儀表壓縮空氣，具有節(jié)能特性。另外，測量煙氣來自煙道，最終又回至煙道，不會進入大氣中，具有環(huán)保特性。
【專利說明】
一種原位煙氣在線測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明具體涉及用于煙氣成分分析測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來由能源利用造成的環(huán)境污染日益嚴重，“十三五”規(guī)劃中提出超低排放，所謂超低排放是通過多污染物高效協(xié)同控制技術(shù)，使燃煤機組的大氣主要污染物排放標準低于我國現(xiàn)行的《火電廠大氣污染排放標準》法定標準。超低排放對煙氣成分測量提出了更高的要求，煙氣一般包括抽取方式測量和原位方式測量。
[0003]抽取方式測量，即通過抽氣裝置將煙氣抽取到煙道外部的測量裝置中進行測量，比如CEMS分析儀。在抽取測量方式中，為確保煙氣成分不變需要對取樣管路進行伴熱，但即便伴熱也無法與煙氣溫度時刻保持一致，不能達到精準測量要求，尤其是對于易吸附、易反應(yīng)氣體(比如氨氣)，抽取方式測量結(jié)果代表性較差。另外，傳統(tǒng)的抽取測量方式中，常采用蠕動栗或射流栗進行抽氣，被測煙氣會往往直接排放到大氣中，不僅成本高，而且造成二次污染。另外，傳統(tǒng)抽取測量方式由于伴熱溫度較低，經(jīng)常出現(xiàn)管線堵塞等故障，維護工作量大。
[0004]原位方式測量，一般采用激光測量，激光發(fā)射和接收單元分別安裝在煙道壁兩側(cè)，對燃煤電廠而言，該測量方式由于煙氣中粉塵濃度高，激光光束一般只能透過1-2米的距離，無法應(yīng)用于粉塵含量較大的工況。另外，煙道壁震動、機組啟停都會引起光路不穩(wěn)定，而且開放式的測量環(huán)境也導(dǎo)致儀表無法標定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)缺點:煙氣成分失真、成本高、二次污染、粉塵濃度高等，提供了一種煙氣精準、節(jié)能、無二次污染、可過濾粉塵的原位取樣測量裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:所述裝置包含采樣探桿、測量腔、動力抽吸裝置、激光發(fā)射接收模塊和分析儀;所述采樣探桿、過濾器和測量腔設(shè)置在煙道內(nèi)；所述過濾器設(shè)置在采樣探桿和測量腔之間，并通過進氣管路與測量腔連接;在測量腔內(nèi)設(shè)有石英管、透射窗口和角錐反射鏡;激光發(fā)射接收模塊發(fā)出的激光通過透射窗口進入測量腔，到達角錐反射鏡后被反射，再次經(jīng)過透射窗口被激光發(fā)射接收模塊接收后進入分析儀進行分析;所述的測量腔穿過煙道壁并通過第一煙道壁法蘭固定在煙道上;動力抽吸裝置穿過煙道壁并通過第二煙道壁法蘭固定在煙道上，該動力抽吸裝置通過抽氣管路與測量腔連接。
[0007]優(yōu)選地，所述的動力抽吸裝置采用拉法爾噴嘴和射流栗。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述裝置還包括設(shè)置在煙道壁內(nèi)的第一法蘭套筒內(nèi)和第二法蘭套筒;所述的測量腔和動力抽吸裝置分別安裝在第一法蘭套筒內(nèi)和第二法蘭套筒內(nèi)。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案中，所述裝置還包括標定及反吹管路，標定及反吹管路與過濾器進行連接，標準氣源通過標定閥門與標定及反吹管路進行連接，壓縮空氣源通過反吹閥門與標定及反吹管路連接。
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點及突出性的技術(shù)效果:①本裝置安裝于煙道內(nèi)部，測量環(huán)境溫度與煙氣溫度保持一致，且測量腔內(nèi)部安裝石英管，煙氣進入測量腔內(nèi)部可以確保其成分不變，尤其有吸附特性的煙氣(比如氨氣)，可以實現(xiàn)精準測量;②本裝置利用煙道負壓進行抽氣，無需使用儀表壓縮空氣，具有節(jié)能特性;③測量煙氣來自煙道，最終又回至煙道，不會進入大氣中，具有環(huán)保特性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明進氣管路局部放大圖。
[0013]圖中:1-采樣探桿;2-過濾器;3-測量腔;4-石英管;5-動力抽吸裝置;6_激光發(fā)射接收模塊;7-分析儀;8-透射窗口 ； 9-角錐反射鏡；10-連接法蘭；11-第一煙道壁法蘭；12-第一法蘭套筒；13-第二煙道壁法蘭；14-第二法蘭套筒；15-進氣光路；16-抽氣管路；17-標定閥門；18-反吹閥門；19-光纖;20-同軸電纜;21-外煙道壁;22-保溫層;23-內(nèi)煙道壁;24-標定及反吹管路。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0015]圖1是一種原位煙氣在線測量裝置的實施例結(jié)構(gòu)原理示意圖，由圖可見，該測量裝置包含采樣探桿1、過濾器2、測量腔3、石英管4、動力抽吸裝置5、激光發(fā)射接收模塊6、分析儀7、透射窗口 8、角錐反射鏡9、連接法蘭10、第一煙道壁法蘭11、第一法蘭套筒12、第二煙道壁法蘭13、第二法蘭套筒14、進氣光路15、抽氣管路16、標定閥門17、反吹閥門18、光纖19、同軸電纜20、外煙道壁21、保溫層22、內(nèi)煙道壁23和標定及反吹管路24。所述的動力抽吸裝置5可以采用真空發(fā)生器、射流栗、拉法爾噴嘴和蠕動栗等，優(yōu)選采用拉法爾噴嘴。
[0016]采樣探桿1、過濾器2和測量腔3設(shè)置在煙道內(nèi)；過濾器設(shè)置在采樣探桿和測量腔之間，并通過進氣管路15與測量腔連接;在測量腔內(nèi)設(shè)有石英管4、透射窗口 8和角錐反射鏡9;激光發(fā)射接收模塊6發(fā)出的激光通過透射窗口 8進入測量腔3，到達角錐反射鏡9后被反射，再次經(jīng)過透射窗口 8被激光發(fā)射接收模塊6接收后進入分析儀7進行分析。
[0017]測量腔3穿過煙道壁并通過第一煙道壁法蘭11固定在煙道上；動力抽吸裝置穿過煙道壁并通過第二煙道壁法蘭13固定在煙道上，該動力抽吸裝置通過抽氣管路16與測量腔連接。測量腔3和動力抽吸裝置5分別安裝在第一法蘭套筒內(nèi)12和第二法蘭套筒14內(nèi)。標定及反吹管路與過濾器2進行連接，標準氣源通過標定閥門17與標定及反吹管路24進行連接，壓縮空氣源通過反吹閥門18與標定及反吹管路24連接。
[0018]采樣探桿I均勻開孔，煙氣從孔內(nèi)進入采樣探桿，經(jīng)過過濾器2過濾后，利用煙道負壓，在動力抽吸裝置5抽吸作用下，進入測量腔3的石英管4內(nèi)進行測量，完成測量后又進入煙道，標準氣體可以通過標定管路17對測量進行標定，分析儀7會自動控制反吹管路18對過濾器2進行定時吹掃。測量腔3內(nèi)部安裝石英管4，可以對有吸附特性的氣體(比如氨氣)進行高保真測量。該裝置利用煙道負壓作用，使用動力抽吸裝置5進行抽氣，無需使用儀用壓縮空氣，可以實現(xiàn)節(jié)能測量。另外，在動力抽吸裝置5作用下，煙氣來自煙道，又返回?zé)煹?，可以實現(xiàn)無污染測量。
[0019]該裝置采用激光分析法進行測量，分析儀內(nèi)部安裝激光器，激光器發(fā)出的激光經(jīng)過光纖傳輸至激光發(fā)射接收單元6，激光發(fā)射接收單元6發(fā)出的激光通過透射窗口 8進入測量腔3，經(jīng)過一次吸收后到達角錐反射鏡9被反射，經(jīng)過二次吸收后再次經(jīng)過透射窗口 8被激光發(fā)射接收端6的光電探測器接收并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)同軸電纜傳輸至分析儀7進行分析。
【主權(quán)項】
1.一種原位煙氣在線測量裝置，其特征在于:所述裝置包含采樣探桿(I)、測量腔(3)、動力抽吸裝置(5)、激光發(fā)射接收模塊(6)和分析儀(7);所述采樣探桿(I)、過濾器(2)和測量腔(3)設(shè)置在煙道內(nèi)；所述過濾器設(shè)置在采樣探桿和測量腔之間，并通過進氣管路(15)與測量腔連接； 在測量腔內(nèi)設(shè)有石英管(4)、透射窗口( 8)和角錐反射鏡(9);激光發(fā)射接收模塊(6)發(fā)出的激光通過透射窗口(8)進入測量腔(3)的石英管(4)內(nèi)，到達角錐反射鏡(9)后被反射，再次經(jīng)過透射窗口( 8)被激光發(fā)射接收模塊(6)接收后進入分析儀(7)進行分析； 所述的測量腔(3)穿過煙道壁并通過第一煙道壁法蘭(11)固定在煙道上;動力抽吸裝置穿過煙道壁并通過第二煙道壁法蘭(13)固定在煙道上，該動力抽吸裝置通過抽氣管路(16)與測量腔連接。2.按照權(quán)利要求1所述的一種原位煙氣在線測量裝置，其特征在于:所述的動力抽吸裝置采用拉法爾噴嘴拉法爾噴嘴和射流栗。3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種原位煙氣在線測量裝置，其特征在于:所述裝置還包括設(shè)置在煙道壁內(nèi)的第一法蘭套筒內(nèi)(12)和第二法蘭套筒(14);所述的測量腔(3)和動力抽吸裝置(5)分別安裝在第一法蘭套筒內(nèi)(12)和第二法蘭套筒(14)內(nèi)。4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種原位煙氣在線測量裝置，其特征在于:所述裝置還包括標定及反吹管路(24)，標定及反吹管路與過濾器(2)進行連接，標準氣源通過標定閥門(17)與標定及反吹管路(24)進行連接，壓縮空氣源通過反吹閥門(18)與標定及反吹管路(24)連接。
【文檔編號】G01N21/17GK106053351SQ201610530012
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】袁井春
【申請人】北京新葉能源科技有限公司