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用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统及方法技术方案

技术编号:43661906 阅读:13 留言:0更新日期:2024-12-13 12:52
用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统及方法,涉及烟气在线分析领域,包括测量仪器、限流孔板、高温金属滤筒、取样管、分析管、真空动力系统和反吹系统,测量仪器的检测探头伸入分析管中,分析管与取样管连接,取样管另一端安装于高温烟气侧设备衬里测量孔内;高温金属滤筒位于取样管内,高温金属滤筒的开口与取样管靠近分析管的一端内壁之间密封;限流孔板安装于分析管内;分析管连接有真空管,真空动力系统连接于真空管,真空动力系统用于使分析管被呈负压;反吹系统用于向高温金属滤筒的开口内吹入仪表气。实现在线清灰清堵进而保证实时准确监测烟气工艺参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及恶劣工况下烟气在线分析领域,具体为一种用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统及方法


技术介绍

1、众多危废或固废灰分含量大,粒径极细,且灰分中常含有k、na等碱金属,在利用高温焚烧的方法对其进行处置时,烟气中常携带着大量的粉尘,这些粉尘粒径极细,灰熔点低,具有粘结性。

2、很多测量仪表如热电偶、氧分析仪等常要求的使用工况极其严苛,在实际使用过程中频繁发生故障。

3、如焚烧炉炉膛热电偶在高温环境下,飞灰严重冲刷热电偶夹套,同时一些低熔点物质易在热电偶上粘结,导致热电偶测量不准确,进而导致炉膛温度偏高,不仅影响焚烧炉的工艺控制,同时还进一步恶化使用工况,加速热电偶的故障,更换周期一般为1-3个月

4、如氧分析仪常安装在高温烟道上,对焚烧后烟气的氧浓度进行在线监测,以实时反馈危废焚烧过程中的过氧系数。监测的氧浓度直接参与危废焚烧过程的控制,其准确性直接决定了燃烧过程的好坏,对于nox、so2、hcl等污染物的燃烧控制更是起着至关重要的作用。

5、但是,危废或固废焚烧烟气中的粉尘含量大,粘结性强,在实际运行过程中测量仪表被粉尘覆盖,导致运行周期短,需要频繁停炉离线检修,不仅给生产造成了影响,同时这些粉尘本身属于危废,检修时存在着安全隐患。尤其是在某些领域粉尘粒径极细,灰熔点低,热电偶磨损严重,粉尘粘结氧分析仪锆池严重,导致仪表损坏频率较高,运行3-15天就需要进行检修。

6、专利cn201920959106.2“用于粉尘环境的氧气分析测量装置”通过真空抽取的方式将烟气抽取,尽可能的避免了粉尘与氧分析仪的直接接触,只解决了真空系统故障的问题,但是并未解决粉尘与氧分析锆池接触的问题。

7、专利cn201921802122.7“一种在线测量高粉尘烟气氧量分析仪的防堵装置”利用水洗的方式将烟气中粉尘洗涤后进行检测。该方法忽略了高温粉尘水洗后水分的蒸发以及粉尘与水的反应,间接测量了烟气中的氧气浓度。但是对于电石净化灰焚烧后粉尘中含cao和mgo等物料,其与水会发生反应,导致水分蒸发,进而导致检测的氧含量偏低,并且氧浓度显示滞后严重,并无法实现在线显示。另外还产生了大量的废水,产生了处理废水的额外费用。


技术实现思路

1、本申请解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统及方法,实现在线清灰清堵进而保证实时准确监测烟气工艺参数,并指导燃烧参数控制。

2、本申请提供的技术方案如下:

3、第一方面,公开了用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,用于对高温烟气侧设备衬里内侧烟气取样,包括测量仪器、限流孔板、高温金属滤筒、取样管、分析管、真空动力系统和反吹系统,测量仪器与分析管的一端连接,以使测量仪器的检测探头伸入分析管中,分析管的另一端与取样管连接,取样管另一端安装于高温烟气侧设备衬里的测量孔内;高温金属滤筒位于取样管内,高温金属滤筒的开口连接于取样管靠近分析管的一端,高温金属滤筒的开口与取样管内壁之间密封;限流孔板安装于分析管内;分析管连接有真空管,真空管与分析管的连接位置位于限流孔板朝向取样管的一侧,真空动力系统连接于真空管,真空动力系统用于使分析管被呈负压;反吹系统用于向高温金属滤筒的开口内吹入仪表气。

4、所述反吹系统包括反吹电磁阀和第二支管,第二支管的一端连通仪表气气源、另一端穿过从分析管穿入并伸入高温金属滤筒的开口内,反吹电磁阀安装在第二支管上,反吹电磁阀用于控制第二支管的连通和关闭。

5、所述反吹系统还包括第一支管、声波电磁阀和声波发生器,第一支管的一端与声波发生器连接、另一端连通仪表气气源,声波发生器设置于分析管的侧壁,声波电磁阀安装在第一支管上,声波电磁阀用于控制第一支管的连通和关闭。

6、所述真空动力系统为真空泵或引射器;真空动力系统为真空泵时,真空动力系统为真空泵时,真空泵连接于真空管的一端,真空管上设置有翅片换热管和取样电磁阀,取样电磁阀用于控制真空管的连通和关闭,翅片换热管用于对从分析管进入真空管的烟气散热;真空动力系统为引射器时,引射器连接于真空管的一端,引射器还连接有引射管路,引射管路另一端连通仪表气气源,引射管路上设置有取样电磁阀,取样电磁阀用于控制引射管路的连通和关闭,仪表气经过引射管路进入引射器内,在引射器内引射真空管内的烟气并从引射器喷出。

7、所述高温烟气侧设备衬里为水平状态或者高温烟气侧设备衬里与水平方向的夹角不大于30°时,取样管远离分析管的端部为半圆筒形,半圆筒形远离分析管的端部伸出高温烟气侧设备衬里内侧面,半圆筒形的内侧为迎风侧。

8、所述半圆筒形远离分析管的端部伸出高温烟气侧设备衬里内侧面的距离为取样管5直径的1-1.5倍。

9、所述高温烟气侧设备衬里为竖直状态或者高温烟气侧设备衬里与竖直方向的夹角不大于60°时,取样管伸入高温烟气侧设备衬里内侧的一端与高温烟气侧设备衬里内壁齐平,且取样管与水平方向夹角倾斜55-75°布置,取样管伸入高温烟气侧设备衬里内侧的端部设置有挡板,挡板盖住取样管端部的顶部到轴线位置。

10、所述限流孔板1与测量仪器的检测探头之间距离为分析管6直径的1/5-1/2。

11、所述测量仪器为气体类检测仪器时,分析管还连接有标准气管道,标准气管道与分析管的连接位置位于限流孔板背离取样管的一侧,标准气管道上设置有标定阀,标准气管道用于通入标准气,标定阀用于控制标准气管道的连通和关闭。

12、第二方面,公开了用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统的采样方法,包括:

13、按照小周期进行持续取样,每个小周期包括间歇进行的取样过程和反吹过程,反吹过程为第一反吹过程或第二反吹过程,不同的小周期中每间隔至少一个第一反吹过程,进行一次第二反吹过程;

14、取样过程包括:反吹系统关闭,真空动力系统启动,取样管和分析管内呈负压,对高温烟气侧设备衬里内侧烟气进行取样;

15、第一反吹过程包括:真空动力系统关闭,反吹系统的反吹电磁阀开启、声波电磁阀关闭;第二反吹过程包括:真空动力系统关闭,反吹系统的反吹电磁阀关闭、声波电磁阀开启,之后关闭声波电磁阀并打开反吹电磁阀。

16、综上所述,本申请至少包括以下有益技术效果:

17、1)可适用于高温高粉尘且粘结性粉尘环境,粉尘与测量仪表不直接接触,延长测量仪表的使用寿命,由原来的3-15天延长为1年以上。

18、2)可实现在线清灰,粉尘返回原有烟气样本中,无需使用人员频繁拆卸分析仪组件,无需处理过滤灰,有效降低人员的劳动强度。

19、3)减少危废焚烧后产生的危险粉尘对人体的危害,也无污水等废弃物产生。

20、4)降低测量仪表频繁更换的费用。

21、5)整套系统可以实现远程和就地操作,操作方便。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,用于对高温烟气侧设备衬里(12)内侧烟气取样,其特征在于:包括测量仪器(1)、限流孔板(2)、高温金属滤筒(3)、取样管(5)、分析管(6)、真空动力系统(11)和反吹系统,测量仪器(1)与分析管(6)的一端连接,以使测量仪器(1)的检测探头伸入分析管(6)中,分析管(6)的另一端与取样管(5)连接,取样管(5)另一端安装于高温烟气侧设备衬里(12)的测量孔内;高温金属滤筒(3)位于取样管(5)内,高温金属滤筒(3)的开口连接于取样管(5)靠近分析管(6)的一端,高温金属滤筒(3)的开口与取样管(5)内壁之间密封;限流孔板安装于分析管(6)内;分析管(6)连接有真空管,真空管与分析管(6)的连接位置位于限流孔板(2)朝向取样管的一侧,真空动力系统(11)连接于真空管,真空动力系统(11)用于使分析管(6)被呈负压;反吹系统用于向高温金属滤筒(3)的开口内吹入仪表气。

2.根据权利要求1或2所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述反吹系统包括反吹电磁阀(4)和第二支管,第二支管的一端连通仪表气气源、另一端穿过从分析管(6)穿入并伸入高温金属滤筒(3)的开口内,反吹电磁阀(4)安装在第二支管上,反吹电磁阀(4)用于控制第二支管的连通和关闭。

3.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述反吹系统还包括第一支管、声波电磁阀(8)和声波发生器(7),第一支管的一端与声波发生器(7)连接、另一端连通仪表气气源,声波发生器(7)设置于分析管(6)的侧壁,声波电磁阀(8)安装在第一支管上,声波电磁阀(8)用于控制第一支管的连通和关闭。

4.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述真空动力系统(11)为真空泵或引射器;

5.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述高温烟气侧设备衬里(12)为水平状态或者高温烟气侧设备衬里(12)与水平方向的夹角不大于30°时,取样管(5)远离分析管(6)的端部为半圆筒形,半圆筒形远离分析管(6)的端部伸出高温烟气侧设备衬里(12)内侧面,半圆筒形的内侧为迎风侧。

6.根据权利要求5所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述半圆筒形远离分析管(6)的端部伸出高温烟气侧设备衬里(12)内侧面的距离为取样管5直径的1-1.5倍。

7.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述高温烟气侧设备衬里(12)为竖直状态或者高温烟气侧设备衬里(12)与竖直方向的夹角不大于60°时,取样管(5)伸入高温烟气侧设备衬里(12)内侧的一端与高温烟气侧设备衬里(12)内壁齐平,且取样管(5)与水平方向夹角倾斜55-75°布置,取样管(5)伸入高温烟气侧设备衬里(12)内侧的端部设置有挡板,挡板盖住取样管(5)端部的顶部到轴线位置。

8.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述限流孔板1与测量仪器(1)的检测探头之间距离为分析管6直径的1/5-1/2。

9.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述测量仪器(1)为气体类检测仪器时,分析管(6)还连接有标准气管道,标准气管道与分析管(6)的连接位置位于限流孔板(2)背离取样管的一侧,标准气管道上设置有标定阀(14),标准气管道用于通入标准气,标定阀(14)用于控制标准气管道的连通和关闭。

10.权利要求3-9任一所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统的采样方法,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,用于对高温烟气侧设备衬里(12)内侧烟气取样,其特征在于:包括测量仪器(1)、限流孔板(2)、高温金属滤筒(3)、取样管(5)、分析管(6)、真空动力系统(11)和反吹系统,测量仪器(1)与分析管(6)的一端连接,以使测量仪器(1)的检测探头伸入分析管(6)中,分析管(6)的另一端与取样管(5)连接,取样管(5)另一端安装于高温烟气侧设备衬里(12)的测量孔内;高温金属滤筒(3)位于取样管(5)内,高温金属滤筒(3)的开口连接于取样管(5)靠近分析管(6)的一端,高温金属滤筒(3)的开口与取样管(5)内壁之间密封;限流孔板安装于分析管(6)内;分析管(6)连接有真空管,真空管与分析管(6)的连接位置位于限流孔板(2)朝向取样管的一侧,真空动力系统(11)连接于真空管,真空动力系统(11)用于使分析管(6)被呈负压;反吹系统用于向高温金属滤筒(3)的开口内吹入仪表气。

2.根据权利要求1或2所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述反吹系统包括反吹电磁阀(4)和第二支管,第二支管的一端连通仪表气气源、另一端穿过从分析管(6)穿入并伸入高温金属滤筒(3)的开口内,反吹电磁阀(4)安装在第二支管上,反吹电磁阀(4)用于控制第二支管的连通和关闭。

3.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述反吹系统还包括第一支管、声波电磁阀(8)和声波发生器(7),第一支管的一端与声波发生器(7)连接、另一端连通仪表气气源,声波发生器(7)设置于分析管(6)的侧壁,声波电磁阀(8)安装在第一支管上,声波电磁阀(8)用于控制第一支管的连通和关闭。

4.根据权利要求1所述的用于高温易粘结高粉尘环境下烟气的动力采样系统,其特征在于:所述真空动力系统(11)为真空泵或引射器...

【专利技术属性】
技术研发人员:李家兴吕正林周儒昌朱磊姜振华马博李卓
申请(专利权)人:北京航化节能环保技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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