一种烟气分析系统论文和设计-张胜峰

全文摘要

本实用新型涉及一种烟气分析系统。一种烟气分析系统，包括用于伸入烟道内部的探管，探管具有供待测气体进入的测量腔，所述测量腔具有排气口，烟气分析系统还包括用于向烟道排气的回气管道和连接在回气管道与所述排气口之间的空气放大器，所述空气放大器具有分别与所述排气口和回气管道连接的吸入口和排出口，还具有压缩空气输入口，所述排气口连接有截止阀。上述方案既能实现自然扩散检测又能实现原位循环检测，功能更加丰富。

主设计要求

1.一种烟气分析系统，包括用于伸入烟道内部的探管，探管具有供待测气体进入的测量腔，其特征在于：所述测量腔具有排气口，烟气分析系统还包括用于向烟道排气的回气管道和连接在回气管道与所述排气口之间的空气放大器，所述空气放大器具有分别与所述排气口和回气管道连接的吸入口和排出口，还具有压缩空气输入口，所述排气口连接有截止阀。

设计方案

2.根据权利要求1所述的烟气分析系统，其特征在于：所述空气放大器的吸入口连接有第一三通阀，空气放大器的压缩空气输入口连接有第二三通阀，所述第一三通阀的另外两个阀口分别与探管的排气口和第二三通阀的其中一个阀口连通，所述第二三通阀的剩余阀口为用于与压缩气源连接的气源连接口。

3.根据权利要求2所述的烟气分析系统，其特征在于：所述排气口连接的截止阀为第三三通阀，第三三通阀的另外两个阀口分别与第二三通阀和大气连通。

4.根据权利要求1或2或3所述的烟气分析系统，其特征在于：所述探管上开设有烟气入口，烟气入口设置在探管外周面的一侧以在插入烟道时朝向烟气背风侧。

5.根据权利要求4所述的烟气分析系统，其特征在于：所述烟气入口为沿探管的轴向延伸的长条孔。

6.根据权利要求1或2或3所述的烟气分析系统，其特征在于：所述回气管道为固定在烟道壁上的烟气排放法兰管。

7.根据权利要求6所述的烟气分析系统，其特征在于：所述空气放大器与烟气排放法兰管之间连接有耐热软管，所述耐热软管通过转接法兰与烟气排放法兰管连接，转接法兰与烟气排放法兰管之间设有密封垫。

8.根据权利要求7所述的烟气分析系统，其特征在于：所述耐热软管的两端设有管箍。

9.根据权利要求1或2或3所述的烟气分析系统，其特征在于：所述烟气分析系统还包括用于安装空气放大器的气路控制箱，所述空气放大器设置在气路控制箱内。

10.根据权利要求9所述的烟气分析系统，其特征在于：所述气路控制箱通过设置在探管上的固定架固定。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气分析系统。

背景技术

煤作为我国重要的一次能源，占一次能源的比例达2\/3，同时，煤也是最主要的污染源。目前，我国环境污染形式严峻，提高煤炭转换利用率是减少大气污染、保护环境、使能源可持续发展的一项重要和有效的措施。在电力行业中，燃煤发电会产生并排放大量的燃烧产物，其中的CO、SO_{2<\/sub>、SO_{3<\/sub>以及NO_{X<\/sub>等对生态环境和人体的危害极大，在锅炉运行的过程中，为了了解炉内不完全燃烧的程度，以便进行燃烧调整，这就需要对烟气中的各种成分进行检测，从而为燃煤电厂节能减排节省大量的成本。}}}

公告号为CN204302176U，公告日为2015.04.29的中国专利公开了一种烟道氨气浓度检测装置，该装置包括位于烟道外侧的测量仪和用于插入烟道内部的探管，还包括抽气装置和供烟气排出的通气口，利用抽气装置使烟道气体到达测量仪并将气体从通气口排出探管外，该检测装置结构简单，安装使用方便。

但是，上述烟道氨气浓度检测装置不能实现烟气的原位循环检测，适应性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气分析系统，解决现有技术烟气的检测探头不能实现原位循环检测的问题。

为实现上述目的，本实用新型烟气分析系统的技术方案是：一种烟气分析系统，包括用于伸入烟道内部的探管，探管具有供待测气体进入的测量腔，所述测量腔具有排气口，烟气分析系统还包括用于向烟道排气的回气管道和连接在回气管道与所述排气口之间的空气放大器，所述空气放大器具有分别与所述排气口和回气管道连接的吸入口和排出口，还具有压缩空气输入口，所述排气口连接有截止阀。

其有益效果是：探管的测量腔设置的排气口能够通过空气放大器与回气管道连通，因此能够依靠空气放大器实现对烟道内烟气的抽吸，从而能够实现原位循环检测，同时，排气口连接的截止阀关闭时能够使测量腔与回气管道隔离，从而实现自然扩散检测，与现有技术相比，既能实现自然扩散检测又能实现原位循环检测，功能更加丰富。

所述空气放大器的吸入口连接有第一三通阀，空气放大器的压缩空气输入口连接有第二三通阀，所述第一三通阀的另外两个阀口分别与探管的排气口和第二三通阀的其中一个阀口连通，所述第二三通阀的剩余阀口为用于与压缩气源连接的气源连接口。采用上述方案能够通过第一三通阀和第二三通阀的连通实现对系统通道和探管进行反向吹扫。

所述排气口连接的截止阀为第三三通阀，第三三通阀的另外两个阀口分别与第二三通阀和大气连通。截止阀采用第三三通阀能够为系统留出备用的预留接口，便于实现探管标定等功能。

所述探管上开设有烟气入口，烟气入口设置在探管外周面的一侧以在插入烟道时朝向烟气背风侧。采用该方案能够使得烟道内的烟尘不容易在烟气入口处发生沉积。

所述烟气入口为沿探管的轴向延伸的长条孔，有利于增大进气面积，减小气阻。

所述回气管道为固定在烟道壁上的烟气排放法兰管。采用烟气排放法兰管结构简单，连接方便。

所述空气放大器与烟气排放法兰管之间连接有耐热软管，所述耐热软管通过转接法兰与烟气排放法兰管连接，转接法兰与烟气排放法兰管之间设有密封垫。采用耐热软管和连接法兰便于连接。

所述耐热软管的两端设有管箍。设置管箍能够增强系统可靠性。

所述烟气分析系统还包括用于安装空气放大器的气路控制箱，所述空气放大器设置在气路控制箱内。气路控制箱能够起到保护作用，也能够实现模块化。

所述气路控制箱通过设置在探管上的固定架固定，能够使系统结构更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型烟气分析系统的原理图；

图2为本实用新型烟气分析系统的结构示意图。

附图标记说明：1.探管；101.排气口；2.不锈钢管；3.空气放大器；301.吸入口；302.排出口；303.压缩空气输入口；4.烟气排放法兰管；5.转接法兰；6.耐热软管；7.第三三通阀；701.大气连通口；8.第一三通阀；9.第二三通阀；10.压缩气源；11.烟道壁；12.气路控制箱；13.管箍；14.固定架；15.密封垫；16.烟道保温层；17.烟气入口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型烟气分析系统的一个实施例如图1至图2所示，该烟气分析系统包括用于伸入烟道内部的探管1，探管1通过设置在烟道壁11上的焊接法兰固定。探管1具有使用时位于烟道内的烟气入口17，还具有供待测气体进入的测量腔，所述烟气入口17为沿探管1的轴向延伸的长条孔，长条孔设置在探管外周面的一侧以在插入烟道时朝向烟气背风侧，即与烟道内烟气流动方向相同；所述测量腔具有使用时位于烟道外的排气口101。

烟气分析系统还包括空气放大器3和用于插入烟道内的回气管道，空气放大器为现有技术，依据的是流体力学的基本原理——附壁效应，只用少量压缩空气作为动力源，就能够带动周围空气流动形成高压、高速气流，流量可达耗气量的数十倍，结构成熟﹑成本低，可用于传输空气、排除废气﹑排烟及输送轻质物料等。空气放大器3具有分别与排气口101和回气管道连接的吸入口301和排出口302，空气放大器3上还具有压缩空气输入口303。

在本实施例中，所述空气放大器的吸入口301连接有第一三通阀8，空气放大器3的压缩空气输入口303连接有第二三通阀9，所述第一三通阀8的另外两个阀口分别与探管1的排气口101和第二三通阀9的其中一个阀口连通，所述第二三通阀9的剩余阀口为用于与压缩气源10连接的气源连接口。烟气分析系统还包括用于安装空气放大器3的气路控制箱12，气路控制箱12通过固定架14固定，空气放大器3设置在气路控制箱12内。

在本实施例中，回气管道包括固定在烟道壁11上的烟气排放法兰管4，在此基础上，空气放大器3与烟气排放法兰管4之间连接有耐热软管6，耐热软管6通过转接法兰5与烟气排放法兰管4连接，转接法兰5与烟气排放法兰管4之间设有密封垫15，在该实施方式的基础上，耐热软管6的两端通过管箍13固定。

以该烟气分析系统用于对电厂烟道内烟气的各项数据进行监测为例，烟道壁11上设有烟道保温层16，烟道内烟气流动方向为图1中箭头所示的方向，当第三三通阀7截断连接管路时，烟道内气体可自然扩散至烟气入口17，可对烟道内自然扩散状态下的烟气的成分进行检测。

当打开第三三通阀7使探管1与连接管路连通，由于烟道内的气体流速较大，探管1的插入位置同烟气排放法兰管4之间存在一定的压力差，并且通过探管1向空气放大器3内通入压缩气源10，可以使气体传输管处形成负压，烟道内的烟气经过探管1的烟气入口17，在压力差作用下通过烟气排放法兰管4排放到烟道内，更加及时地获取锅炉内煤炭的燃烧程度，探管1内的被测烟气在压力差的作用下实现自动排放，即原位循环。

在上述实施例中，通过第一三通阀8和第二三通阀9以及两者之间的连通管道，除了能够完成对烟道气体进行检测外，另外一个作用是能够对系统进行反向吹扫，以防止探管的进气元件附着的灰尘较多而影响测量。在其他实施例中，也可以仅在压缩气源10与空气放大器3的压缩空气输入口303之间设置截止阀，反向吹扫功能可以依靠第三三通阀7上的大气连通口701实现，当然，此时可以省去第一三通阀8。

在上述实施例中，第三三通阀7的大气连通口701是用于对探管进行定期标定或实现其它用途的备用口，能够保证系统长期准确运行。在其他实施例中，由于定期标定作业的频次相对较低，也可以通过其他方式实现定期标定功能，例如将测量腔的排气口101与不锈钢管2断开，标定完成后再连接，此时可以将第三三通阀7设置为两通阀或者省去。

本实用新型烟气分析系统的实施例2，与实施例1的不同之处在于，烟气入口17朝向烟气迎风侧，即与烟道内烟气流动方向相反。

设计图

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主设计要求

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设计说明书

设计图

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