烟道组件及其烟气检测装置、气体取样管论文和设计-程磊

全文摘要

本实用新型涉及一种烟道组件及其烟气检测装置、气体取样管，烟气检测装置包括用于沿径向插装到烟道中的取样管，取样管上设有用于与烟道壁连接的安装结构，所述取样管上设有进气口，烟气检测装置还包括用于对取样管中的烟气进行检测的烟气检测单元，所述进气口处于所述取样管的可在烟道中形成负压区的背风侧。使用时，气流在取样管的背风侧处形成负压区，由于进气口设置在背风侧处，使得流经该处的气体在负压的作用下通过进气口进入到取样管中，而气流中的携带的烟尘由于其重力较大，在惯性的作用下会继续向气流方向运动，这样就避免了烟气中的烟尘进入到取样管中对检测结果造成影响。

主设计要求

1.烟气检测装置，包括用于沿径向插装到烟道中的取样管，取样管上设有用于与烟道壁连接的安装结构，所述取样管上设有进气口，烟气检测装置还包括用于对取样管中的烟气进行检测的烟气检测单元，其特征在于：所述进气口处于所述取样管的可在烟道中形成负压区的背风侧。

设计方案

2.根据权利要求1所述的烟气检测装置，其特征在于：所述进气口沿取样管长度方向间隔设置有多个。

3.根据权利要求1或2所述的烟气检测装置，其特征在于：所述烟气检测单元固定安装在所述取样管上，所述烟气检测单元具有延伸入所述取样管中的伸入部。

4.根据权利要求1或2所述的烟气检测装置，其特征在于：所述取样管为包括两个以上段体的分段式结构，任意相邻两段体之间可拆连接。

5.根据权利要求4所述的烟气检测装置，其特征在于：所述任意相邻两段体之间通过法兰连接结构可拆连接。

6.根据权利要求1或2所述的烟气检测装置，其特征在于：所述安装结构包括设置在取样管外周上的安装法兰。

7.气体取样管，包括管体，管体上设有用于与烟道壁连接的安装结构，所述管体上设有进气口，其特征在于：所述管体包括用于安装烟气检测单元以对取样管中的烟气进行检测的安装段，所述进气口处于所述管体的可在烟道中形成负压区的背风侧。

8.根据权利要求7所述的气体取样管，其特征在于：所述进气口沿管体长度方向间隔设置有多个。

9.根据权利要求7或8所述的气体取样管，其特征在于：所述管体为包括两个以上段体的分段式结构，任意相邻两段体之间可拆连接。

10.根据权利要求9所述的气体取样管，其特征在于：所述任意相邻两段体之间通过法兰连接结构可拆连接。

11.根据权利要求9所述的气体取样管，其特征在于：所述安装结构包括设置在管体外周上的安装法兰。

12.烟道组件，包括烟道，烟道的烟道壁上安装有烟气检测装置，其特征在于：所述烟气检测装置采用如权利要求1至6中任一项所述的烟气检测装置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟道组件及其烟气检测装置、气体取样管。

背景技术

煤炭是我国最重要的一次能源，占一次能源的比例达2\/3，但同时也是最主要的污染源。目前我国环境污染形势严峻，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。我国政府现在已加强对大气污染物的严格控制，专门制定了新的排放总量控制标准及“谁污染谁付费”的法规，全社会各行业都遵循此规定，并积极从自身出发寻找问题根源，从多方面渠道想办法改进技术，力求降低污染排放量，电力行业更加如此。

燃煤发电会产生并排放大量的燃烧产物，其中的CO、SO2、SO3、NO_{X<\/sub>以及其他气体对生态环境和人体的危害极大。在锅炉的运行中，为了了解炉内不完全燃烧程度，需要知道烟气中的各种成份，以便进行燃烧调整，为燃煤电厂节能减排和设备安全高效运行节省大量生产成本。}

抽取样品测量法是目前被广泛使用的方法之一。抽取样品检测过程中需要用到取样装置，如申请公布号为CN103364233A的中国发明专利申请中公开的烟气取样装置，包括取样管和取样器，取样管上沿其长度方向间隔设有多个进气孔，取样管通过抽气管与取样器连接，取样器包括气囊和取样容器，使用时将取样管插入到烟道内，紧握气囊使气囊中的空气排出，再松开气囊使烟气进入到取样管中，最终进入取样容器，再进行后续检测。由于取样管上设置有多个进气孔，能够对多个位置处的烟气进行取样。

上述取样检测装置由于进气孔朝向进气方向，烟气通过进气口进入到取样管中，这样烟气中的烟尘也会随着烟气进入到取样管中，会污染相应检测单元，影响检测结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气检测装置，以解决现有烟气检测装置因烟尘容易进入到取样管中而对检测结果造成影响的技术问题；同时，本实用新型还提供一种气体取样管，以解决现有取样管中容易进入烟尘而影响相应检测单元的技术问题；同时，本实用新型还提供一种使用上述烟气检测装置的烟道组件。

为实现上述目的，本实用新型的烟气检测装置采用如下技术方案：

烟气检测装置，包括用于沿径向插装到烟道中的取样管，取样管上设有用于与烟道壁连接的安装结构，所述取样管上设有进气口，烟气检测装置还包括用于对取样管中的烟气进行检测的烟气检测单元，所述进气口处于所述取样管的可在烟道中形成负压区的背风侧。

本实用新型的有益效果是：使用时，将烟气检测装置安装在烟道的烟道壁上，气流在取样管的背风侧处形成负压区，将进气口设置在背风侧处，在负压作用下，烟道中的烟道气可经进气口进入取样管中，由于烟道气流中携带的烟尘重力较大，在惯性的作用下会继续沿烟气流动方向运动，这样就避免了烟气中的烟尘进入到取样管中而对检测结果造成影响。

在上述烟气检测装置基础上，对进气口作进一步优化，所述进气口沿取样管长度方向间隔设置有多个。进气口设有多个，能够对不同位置处的烟气进行取样，提高检测准确性。

在上述烟气检测装置基础上，对烟气检测单元的进一步改进，所述烟气检测单元固定安装在所述取样管上，所述烟气检测单元具有延伸入所述取样管中的伸入部。将烟气检测单元直接固定在取样管上，安装时，将取样管直接安装在烟道壁上即可。

在上述烟气检测装置基础上，对取样管的进一步改进，所述取样管为包括两个以上段体的分段式结构，任意相邻两段体之间可拆连接。取样管采用可拆连接的分段式结构，不仅便于加工制作，也方便维修更换，可有效降低生产及使用成本。

在上述分段式取样管基础上的进一步改进，所述任意相邻两段体之间通过法兰连接结构可拆连接。法兰连接结构在保证相应段体上的进气口背风布置的前提下，使得安装简单，拆装均较为方便。

在上述烟气检测装置基础上，对安装结构的进一步改进，所述安装结构包括设置在取样管外周上的安装法兰。采用安装法兰方便实现取样管在烟道上的拆装。

为实现上述目的，本实用新型的气体取样管采用如下技术方案：

气体取样管，包括管体，管体上设有用于与烟道壁连接的安装结构，所述管体上设有进气口，所述管体包括用于安装烟气检测单元以对取样管中的烟气进行检测的安装段，所述进气口处于所述管体的可在烟道中形成负压区的背风侧。

在上述气体取样管的基础上，所述进气口沿管体长度方向间隔设置有多个。进气口设有多个，能够对不同位置处的烟气进行取样，提高检测准确性。

在上述气体取样管的基础上，对管体的进一步改进，所述管体为包括两个以上段体的分段式结构，任意相邻两段体之间可拆连接。管体采用可拆连接的分段式结构，不仅便于加工制作，也方便维修更换，可有效降低生产及使用成本

在上述分段式管体基础上的进一步改进，所述任意相邻两段体之间通过法兰连接结构可拆连接。法兰连接结构在保证相应段体上的进气口背风布置的前提下，使得安装简单，拆装均较为方便。

在上述分段式管体基础上的又一改进，所述安装结构包括设置在管体外周上的安装法兰。采用安装法兰方便实现取样管在烟道上的拆装。

本实用新型所提供的烟道组件的技术方案：

烟道组件，包括烟道，烟道的烟道壁上安装有烟气检测装置，烟气检测装置包括用于沿径向插装到烟道中的取样管，取样管上设有用于与烟道壁连接的安装结构，所述取样管上设有进气口，烟气检测装置还包括用于对取样管中的烟气进行检测的烟气检测单元，所述进气口处于所述取样管的可在烟道中形成负压区的背风侧。

在上述烟道组件基础上，对进气口作进一步优化，所述进气口沿取样管长度方向间隔设置有多个。进气口设有多个，能够对不同位置处的烟气进行取样，提高检测准确性。

在上述烟道组件基础上，对烟气检测单元的进一步改进，所述烟气检测单元固定安装在所述取样管上，所述烟气检测单元具有延伸入所述取样管中的伸入部。将烟气检测单元直接固定在取样管上，安装时，将取样管直接安装在烟道壁上即可。

在上述烟道组件基础上，对取样管的进一步改进，所述取样管为包括两个以上段体的分段式结构，任意相邻两段体之间可拆连接。取样管采用可拆连接的分段式结构，不仅便于加工制作，也方便维修更换，可有效降低生产及使用成本。

在上述烟道组件基础上，对安装结构的进一步改进，所述安装结构包括设置在取样管外周上的安装法兰。采用安装法兰方便实现取样管在烟道上的拆装。

附图说明

图1为本实用新型所提供的烟气检测装置的实施例1的使用状态参考图；

图2为图1沿A向的局部放大图；

图3为图1中第二段体的剖视图；

附图标记说明：1-管体；2-烟气检测单元；3-烟气检测单元安装结构；4-烟道壁；5-保温层；6-安装法兰；7-伸入管道部；11-第一段体；12-第二段体；13-进气口；图1中箭头方向为气流方向。

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。

本实用新型的烟气检测装置的具体实施例1：

如图1至图3所示，烟气检测装置包括取样管，取样管的管体1上设有用于与烟道壁4连接的安装结构，取样管的管体1设有进气口13，取样管的管体1内腔中安装有烟气检测单元2，烟气检测单元2具有烟气检测部和延伸入管体1中的伸入管道部7，伸入管道部7与管体内腔连通以将取样管中的烟气引导至烟气检测部，实现检测。管体1上的进气口13处于管体1可在烟道中形成负压区的背风侧，以使烟道气流在负压的作用下通过进气口进入到取样管中。

使用时，由于烟道内风速较高，烟道气流在取样管的背风侧处形成负压区，由于进气口13设置在背风侧处，使得流经该处的气体在负压的作用下通过进气口13进入到取样管中，而气流中的携带的烟尘由于其重力较大，在惯性的作用下会继续向气流方向运动，这样就避免了烟气中的烟尘进入到取样管中对检测结果造成影响。而且，一般来讲，在伸入管道部7的气体进口处还会设置相应滤网，以实现对烟尘的过滤，当然，也可以省去该处的滤网。

烟道的直径一般都很大，在烟道径向不同位置处的烟气的流速、成分都会有很大的差别，因此如果只检测烟道某一位置的烟气成分，检测结果就不能够准确地反映烟道烟气的成分。为了提高取样检测到的准确性，需要在对烟道不同位置处的烟气成分进行检测，这样就能够准确地获取到不同位置处的烟气成分。因此，在取样管的管体1上设置多个进气口13，这些进气口13沿管体长度方向间隔设置。检测过程中，这些进气口13使得不同位置处的烟气均能够进入到取样管中，烟气在流动过程中充分混合，混合后的烟气经自由扩散的方式进入烟气检测单元中，由烟气检测单元2对混合之后的烟气进行检测，这样就能够获取到不同位置处的烟气成分。

实际上，上述的进气口13不仅用于进气，取样管中的烟气还会以自由扩散的形式缓慢地从进气口13逸出流回烟道中。

由于烟道中间位置处的烟气流速较大，因此从该位置处进入到取样管中的烟气的量也就会变大，这样也会影响取样检测的精度，为了避免上述这种情况的影响，将进气口13的孔径由烟道侧壁至烟道中部逐渐减小，这样就能够保证不同位置处的进气量基本相同，提高检测准确性。实际应用过程中，先提前检测烟道不同直径位置处的流速，然后根据这些流速数据计算出所需的进气孔的位置以及孔径。

为便于取样管的装配、运输，将取样管的管体1设置为包括两个以上段体的分段式结构，至少两个相邻的段体之间可拆连接。具体地，可拆连接两段体之间通过法兰连接结构可拆连接。这样在能够将取样管拆装成多个小段进行装配、运输。

在本实施例中，取样管包括两个段体，分别是第一段体11和第二段体12，安装结构设置在第一段体11上且烟气检测单元2安装在该段体上，烟气检测单元2的伸入管道部7伸入该段体中。

第一段体11和第二段体12均为圆管形，第一段体11的外周上设有安装法兰6，用于安装在烟道壁4上，烟气检测单元2安装在第一段体11的端部位置处，并将第一段体11的端部封闭，该处的连接结构具体采用法兰连接结构，即烟气检测单元安装结构3采用法兰安装结构。第一段体11的另一端穿过烟道壁4及保温层5伸入到烟道中，其端部通过法兰结构与第二段体12连接。

使用过程中，烟道气流在取样管的背风侧形成负压区，由于进气口13设置在背风侧处，使得烟道气流在负压的作用下通过进气口13进入到取样管的管体1中，而烟道气流中携带的烟尘由于其重力较大，在惯性的作用下会继续向气流方向运动，不会进入到取样管中，也就避免了因此对检测结果造成影响。而且通过这种结构来防止烟尘进入到取样管中，无需设置过滤网，避免过滤网影响通流效果，同时与使取样管结构简单。

需要说明的是，因为主要依靠烟气自由扩散实现测量，所以，本实施例所提供的烟气检测装置存在检测相对滞后的问题，但是并不影响测量精度。

本实施例中，烟气检测单元具体可采用氨逃逸在线检测装置。当然，在其他实施例中，也可根据实际情况选用其他类型的烟气检测装置。

本实用新型的烟气检测装置的实施例2，在本实施例中，取样管为一体式管状结构，其他与实施例1相同，不再赘述。

本实用新型的烟气检测装置的实施例3，在本实施例中，取样管由三个段体组合构成，当然在其他实施例中，段体的数量还可以为四个、五个、六个或者其他数量，其他与实施例1相同，不再赘述。

本实用新型的烟气检测装置的实施例4，在本实施例中，段体之间通过螺纹可拆连接，当然还可以通过其他结构可拆连接，其他与实施例1相同，不再赘述。

本实用新型的气体取样管的实施例，所述气体取样管与上述烟气检测装置实施例中的取样管的结构相同，在此不再赘述。

本实用新型的烟道组件的实施例，如图1所示，烟道组件包括烟道，烟道的烟道壁4上安装有烟气检测装置，烟气检测装置与上述实施例中的烟气检测装置结构相同，在此不再赘述。

设计图

烟道组件及其烟气检测装置、气体取样管论文和设计

烟道组件及其烟气检测装置、气体取样管论文和设计-程磊

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主设计要求

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