可調鍋爐水冷取樣槍裝置及取樣方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鍋爐燃燒測試裝置范圍,是一種鍋爐燃燒過程中,可實現對爐膛高溫煙氣取樣的水冷取樣裝置及方法。
【背景技術】
[0002]鍋爐燃燒過程中產生大量污染物,對爐膛內污染物作用規律的了解是污染物控制的基礎,而爐膛內煙氣樣品的準確取樣是研究該作用規律的前提。取樣槍是一種對特定燃燒設備燃燒產物進行采集的常用裝置,但常規的取樣槍都是在鍋爐尾部煙道、靜電除塵后和脫硫后進行取樣,這些地方相對于爐膛內部溫度都很低,針對這些地方開發的取樣槍難以承受爐膛的高溫。目前還缺乏針對爐膛,尤其是火電廠鍋爐爐膛中心高溫火焰區的高溫取樣槍。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種可在爐膛內部高溫環境中進行取樣分析的裝置及方法,其特征在于,取樣槍是一種可拆卸的多段取樣裝置,并在取樣槍加裝水冷裝置,通過水冷使取樣槍不超過工作溫度,保證取樣過程中,不會使樣品的物理化學性質發生變化。
[0004]本發明中,在取樣槍加裝進水管路和出水管路,進水管路和出水管路通過耐高溫金屬支架相互連接,出水管路內部套接樣品取樣管。通過螺紋連接組裝多節進水管路、出水管路及取樣管不銹鋼水冷組件組成水冷槍,各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現。根據前面提到的裝置,本發明提供一種水冷取樣槍操作方法,在測試現場組裝組件,裝配好后將通入冷卻水的取樣槍伸入鍋爐爐膛,通過取樣槍后連接的抽氣設備抽取爐膛煙氣并進而分析。考慮測試爐膛、現場安裝和運輸條件,取樣槍長度可由不同長度及不同水冷組件組成。
[0005]本發明和一般的常規取樣槍相比,可實現鍋爐內部中心不同高溫區域的在線或非在線取樣,通過水冷,保證取樣槍能在高溫環境下正常運行,且不改變樣品的物理化學性質,更能反映燃燒的實際過程。
【附圖說明】
[0006]圖1是水冷取樣槍裝置整體結構示意圖。
[0007]其中1是冷卻水進水管,2是支撐卡套,3是中螺紋接頭,4是取樣管頂部螺紋接頭,5是冷卻水出水管,6是大螺紋接頭,7是取樣管,8是取樣管尾部螺紋接頭,9是冷卻水進口,10是冷卻水出口,11是煙氣進口,12是煙氣出口,13是取樣槍頭部溫度傳感器,14是取樣槍尾部溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0008]本發明是一種可拆卸的多段式能在高溫環境下安全運行的水冷槍。在取樣槍加裝循環水冷管路,冷卻水進水管路和冷卻水出水管路通過耐高溫金屬支架相互連接,出水管路內部套接樣品取樣管。通過螺紋連接組裝多節不銹鋼水冷組件組成水冷槍,各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現。考慮測試爐膛、現場安裝和運輸條件,取樣槍長度可由不同長度水冷組件組成。
[0009]下面結合附圖予以說明。
[0010]水冷取樣槍主要包括取樣管和由冷卻水進水管1、冷卻水出水管5等組成的循環水冷管路。冷卻水進水管1,材料為不銹鋼,可有2?5節,每節1?2米,節與節之間通過中螺紋接頭3彼此相互連接,螺紋通過紫銅墊片密封。4是取樣管頂部螺紋接頭,通過紫銅墊片密封,防止漏水漏氣,同時與取樣管直接連接,固定取樣管。冷卻水出水管5,材料為不銹鋼,每節之間通過大螺紋接頭6彼此相互連接,通過紫銅墊片密封。7是取樣管,它處于冷卻水出水管5的中間,也由多節管道組成,不同節管道通過螺紋連接,為了保證水冷效果及內外通道的相對位置,每節的取樣管7和冷卻水出水管5中間設置隔板固定。8是取樣管尾部螺紋接頭,通過紫銅墊片密封,防止漏水漏氣,同時保證取樣管處于中心位置。冷卻水進水管1和冷卻水出水管5通過鎢等耐高溫材料制成的支撐卡套2支撐和固定。
[0011]循環冷卻水從冷卻水進口 9進入,通過冷卻水進水管1進入冷卻水出水管5,從冷卻水出口 10排出。煙氣從進煙氣口 11進入,通過煙氣取樣管從煙氣出口 12與其他分析儀器連接,從而實現在線或非在線對鍋爐燃燒過程取樣。
[0012]此外,取樣槍頭部和尾部分別安裝溫度傳感器13和14,可實時監測取樣位置溫度和煙氣經過水冷取樣槍后的溫度。通過溫度傳感器14對溫度的監測進而調整水流量,保證取樣槍維持在規定溫度范圍內工作。
[0013]取樣過程中,在測試現場組裝組件,裝配好通水的取樣槍伸入鍋爐爐膛,通過取樣槍后連接的抽氣設備抽取爐膛煙氣并進而分析。
[0014]本發明可用其他的不違背本發明的精神和主要特征的具體形式來概述。因此,本發明的上述實施方案都只能認為是對本發明的說明而不能限制本發明,權利要求書指出了本發明的范圍,而上述的說明并未全部指出本發明的范圍。因此,在與本發明的權利要求書相當的含義和范圍內的任何改變,都應認為是包括在權利要求書的范圍內。
【主權項】
1.一種可在鍋爐爐膛內部高溫環境中不同位置進行取樣分析的裝置及方法,包括取樣管7,由冷卻水進水管1、冷卻水出水管5、冷卻水進口 9和冷卻水出口 10組成的循環水冷管路,以及由支撐卡套2、中螺紋接頭3、取樣管頂部螺紋接頭4、大螺紋接頭6、取樣管尾部螺紋接頭8組成的組裝及支持部件,由取樣槍頭部溫度傳感器13和取樣槍尾部溫度傳感器14組成的溫度傳感器系統,其特征在于,該取樣裝置具有能夠實現鍋爐爐膛不同位置的煙氣的在線取樣的可拆卸的多段式構造,以及可保證取樣過程中不會使樣品的物理化學性質發生變化的能夠控制溫度與取樣位置煙氣溫度相同的循環水冷管路,并且可在測試現場進行組件組裝,裝配好通水的取樣槍伸入鍋爐爐膛,通過取樣槍后連接的抽氣設備提供的動力,爐膛煙氣由煙氣進口 11進入取樣管7,并通過煙氣出口 12進入抽氣設備并進行采集進而分析。2.據權利要求1所述的裝置及方法,其特征在于,在取樣槍上加裝進水管路1和出水管路5,它們是通過耐高溫金屬支架2相互連接,出水管路5內部套接取樣管7,通過螺紋連接組裝多節不銹鋼水冷組件及取樣管組成水冷槍,各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現,取樣槍長度可由不同長度及不同水冷組件組成。3.據權利要求1所述取樣槍裝置及取樣方法,其特征在于,取樣槍頭部和尾部分別安裝了取樣槍頭部溫度傳感器13和尾部溫度傳感器14,可實時監測取樣位置溫度和煙氣經過水冷取樣槍后的溫度,根據水冷取樣槍后的溫度,調整水流量,使煙氣保持在規定溫度范圍內。4.據權利要求1所述取樣槍裝置及取樣方法,其特征在于,取樣槍長度可通過各組件數量及各組件長度的改變實現調節,一般取樣槍有2?5節組成,每節長度為1?2米。
【專利摘要】本發明屬于鍋爐燃燒測試裝置范圍,是一種鍋爐燃燒過程中,可實現對爐膛高溫煙氣取樣的水冷取樣裝置及方法。其特征在于該取樣裝置是由可拆卸的多段式水冷取樣管組成,不同組件通過螺紋連接組裝,各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現。取樣裝置采用耐高溫金屬支架支撐,使其有足夠的剛性。取樣過程中,通過節數不同的取樣組件的組裝,實現對高溫爐膛不同位置煙氣的取樣。
【IPC分類】G01N1/24, G01N1/42
【公開號】CN105300745
【申請號】CN201410261940
【發明人】張永生, 滕陽, 吳國強, 王家偉, 曹晏
【申請人】華北電力大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年6月11日