一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统技术方案

一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，包括相关联的取样单元、气固分离单元、烟气分析单元、飞灰含碳量分析单元和控制单元，所述取样单元为多点取样装置，通过在烟道横截面形成网格分布的取样点进行取样，每个所述取样点的孔径随着靠近所述烟气分析单元而递增；所述气固分离单元为套管式自然沉降室，所述的套管式自然沉降室由内外同轴套设的直通管和变径管构成，所述变径管的两端管径小于其中间管径，变径管的一端连通取样单元，另一端设有排气通道；所述的直通管贯穿变径管内部，并一端与取样单元相通，另一端连通至烟气分析单元。本实用新型专利技术能够保证取样的精准度和分析的实时性，切实保证监测的准确性。切实保证监测的准确性。切实保证监测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统


[0001]本技术涉及一种CO与飞灰含碳量实时监测系统，尤其是一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，属于烟气检测设备


技术介绍

[0002]公知的，煤炭占据着我国一次能源发电量的60％左右，在社会生产中占据着不可替代的地位。煤炭主要发电形式为通过在锅炉内燃烧发电，尽管锅炉内煤粉燃烧技术已经相当成熟，但仍存在着燃烧不够充分等问题，导致产生CO及飞灰中含有未燃尽碳，直接导致锅炉化学热损失和机械热损失。
[0003]目前，已知的CO与飞灰含碳量实时监测系统，取样后的烟气，经气固分离后，烟气中的飞灰落入飞灰含碳量分析装置进行飞灰含碳量分析，其中的气体进入配备电化学CO分析单元的设备进行可燃气体含量测量，实现了 CO与飞灰含碳量联合在线检测，可以同时对锅炉烟气中的CO浓度和飞灰含碳量有效地实时监测，从而为锅炉运行提供指导。
[0004]但是，上述实时监测系统还存在以下不足：
[0005]1)取样形式多为单点取样，因为烟气中CO含量并不沿测量截面均匀分布，可能浓度偏差很大，因此单点取样难以做到准确性；
[0006]2)现有气固分离采用的是旋风分离器，因为该分离器具有一定体积，旋风分离器的存在，使得一部分未被分析的CO一直存在于分离器中，与新抽取的气体进行了混合，这样它的CO分析装置，就不能实时将分离出的气体吸收干净，虽然取样枪实时在抽取烟气，但是因为分离中总会有上一次抽取旧CO存在。进而，虽然做了气固分离，但并不能做到实时分析取样结果，而只是实时分析相邻时间段内CO平均值，最终影响监测的实时性和准确性。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的上述不足，本技术提供一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，能够保证取样的精准度和分析的实时性，切实保证监测的准确性。
[0008]本技术解决其技术问题采用的技术方案是：包括相关联的取样单元、气固分离单元、烟气分析单元、飞灰含碳量分析单元和控制单元；所述取样单元为多点取样装置，通过在烟道横截面形成网格分布的取样点进行取样，每个所述取样点的孔径随着靠近所述烟气分析单元而递增；所述气固分离单元为套管式自然沉降室，所述的套管式自然沉降室由内外同轴套设的直通管和变径管构成，所述变径管的两端管径小于其中间管径，变径管的一端连通取样单元，另一端设有排气通道；所述的直通管贯穿变径管内部，并一端与取样单元相通，另一端连通至烟气分析单元。
[0009]相比现有技术，本技术的一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，首先，利用多点取样装置，通过在烟道横截面形成网格分布的取样点进行取样，使得取样更加均匀，每个所述取样点的孔径随着靠近所述烟气分析单元而递增，还确保了每个取样点抽取的烟气量基本相同，进一步确保了分析精度。其次，设置的套管式自然沉降室利用相同流量下截
面不同流体速度不同的原理，变径管将烟气中携带的固体颗粒物自然沉降，节能性好，直通管将进入沉降室前的烟气直接抽吸至烟气分析单元，做到了真正的实时CO 含量分析，能够实时反应CO实际浓度，进一步提高了监测的精准性。
附图说明
[0010]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0011]图1是本技术实施例的设备流程图。
[0012]图2和图3分别是本技术两种实施例多点取样装置的结构示意图。
[0013]图4是本技术实施例中取样支管的主视图。
[0014]图5是本技术实施例中取样支管的俯视图。
[0015]图中，1、烟道，2、反吹扫单元，3、烟气分析单元，4、控制单元，5、飞灰含碳量分析单元，6、套管式自然沉降室，61、变径管，62、直通管，7、排气通道，8、多点取样装置，81、取样主管，82、取样支管，83、取样点， 84、防磨板，9、过滤装置。
具体实施方式
[0016]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。
[0017]实施例1
[0018]图1和图2示出了本技术一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，包括相关联的取样单元、气固分离单元、烟气分析单元3、飞灰含碳量分析单元5和控制单元4，如本领域技术人员所知，所述取样单元设置在燃煤锅炉尾部烟道1内，但优选地，可具体由尾部烟道出口适当位置引出取样主管81，以获得最终的尾气。锅炉尾部烟气经取样单元引出后，再经气固分离单元进行气固分离，分离后的烟气中飞灰落入飞灰含碳量分析单元进行飞灰含碳量分析，这里的飞灰含碳量分析单元可以为采用灼烧法或者射线法的灼烧式残碳在线检测器等设备；另一部分分离后气体进入烟气分析单元3进行可燃气体含量测量，这里烟气分析单元3可以是运用电化学方法的电化学传感器，可进行连续的进CO分析，实时显示分析结果。由于该系统需长期连续监测，因此配备还可以在取样单元和气固分离单元之间的管理上配备反吹扫单元2，防止二者内壁沾污和堵塞。为了自动化监测，所述控制单元4与反吹单元、CO浓度分析单元和飞灰含碳量分析单元5均通过控制电缆相连。
[0019]因为烟气中CO含量并不沿测量截面均匀分布，存在浓度偏差，所以本实施例采用网格法方能获得准确的结果，即沿着测量截面多点采用，混合后分析结果。具体做法是，所述取样单元为多点取样装置8，通过在烟道横截面形成网格分布的取样点83进行取样；为确保每个取样点83抽取的烟气量基本相同，提高分析精度，需要取样支管82上每个取样点83的孔径由距离烟气分析单元3的距离不同而不同，规律为每个所述取样点83的孔径随着靠近所述烟气分析单元3而递减，例如本实施例中同一个取样支管82上的四个取样点83的孔
径由上到下分别是φ14、φ16、φ18和φ20。
[0020]参照图2，实施例中所述多点取样装置8的具体构造，可以包括取样主管81、取样支管82和取样点83，多个取样支管82布置在同一烟道横截面内，显然所有取样支管82在烟道横截面的垂直投影也位于同一横截面上，所有取样支管82在烟道1外部共同连通至一个取样主管81上，每个取样支管82上设有多个取样点83。
[0021]在本具体实施例中，所述气固分离单元为套管式自然沉降室6，所述的套管式自然沉降室6由内外同轴套设的变径管61和直通管62构成，所述变径管61的两端管径小于其中间管径，变径管61的一端连通取样单元，另一端设有排气通道7；所述的直通管62贯穿变径管61内部，并一端与取样单元相通，另一端连通至烟气分析单元3。利用相同流量下截面不同，流体速度不同的原理，套管式自然沉降室6的变径管61将烟气中携带的固体颗粒物自然沉降，无需消耗额外的动力，直通管62将进入沉降室前的烟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，包括相关联的取样单元、气固分离单元、烟气分析单元(3)、飞灰含碳量分析单元(5)和控制单元(4)，其特征是：所述取样单元为多点取样装置(8)，通过在烟道横截面形成网格分布的取样点(83)进行取样；每个所述取样点(83)的孔径随着靠近所述烟气分析单元(3)而递减；所述气固分离单元为套管式自然沉降室(6)，所述的套管式自然沉降室(6)由内外同轴套设的变径管(61)和直通管(62)构成，所述变径管(61)的两端管径小于其中间管径，变径管(61)的一端连通取样单元，另一端设有排气通道(7)；所述的直通管(62)贯穿变径管(61)内部，并一端与取样单元相通，另一端连通至烟气分析单元(3)。2.根据权利要求1所述的一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，其特征是：所述直通管(62)与取样单元的相通点比所述变径管(61)与取样单元的连通点距离取样单元更近。3.根据权利要求1所述的一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，其特征是：所述排气通道(7)连通到取样位置的上游烟道(1)处。4.根据权利要求1所述的一种精准型CO与飞灰含碳量实时监测系统，其特征是：所述气固分离单元和烟气分析单元(3)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天亮，王燕明，王建东，唐勇，张艳宾，刘海龙，贺帅，马文韬，张彦军，崔健，朱宪然，
申请(专利权)人：天津大唐国际盘山发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：