一种前置高温烟气采样除尘过滤装置的制作方法

[0001]
本发明属于烟气除尘过滤装置技术领域，具体涉及一种前置高温烟气采样除尘过滤装置。


背景技术：

[0002]
燃煤电厂在生产过程中会产生大量烟气，其中含有氮氧化物、硫氧化物，一氧化碳、粉尘等，其直接排放会对环境造成恶劣影响，因此需要进行超低排放改造，实现机组清洁发电。为了检测机组燃烧情况、燃烧中产生的烟气组分含量以及超低排放改造后性能评价情况，需要对锅炉烟道内的烟气进行取样分析。常规做法是利用取样装置在烟气取样点取样后经连接管路引至烟气分析仪进行分析，大量粉尘会随之沉积在取样管路中且不易清理，造成各个取样点流量不同，取样连续性无法保证，导致检测效率低下。同时，离开烟道温度下(如经取样管冷却后)，粉尘对部分污染物具有吸附作用，会造成测试精度降低，甚至影响测量结果。因此，研发涉及出一种可在高温部分将粉尘去除的烟气采样除尘过滤装置具有重要的现实意义，不仅取样烟气中的水分在管路中的沉积和去除难度大大降低，而且能够大大提高检测效率和精度。
[0003]
中国专利，授权公告号cn209155389u，公开了一种烟气过滤装置，过滤装置内部中空，在其中设置滤膜和无水硅胶。烟气进入过滤装置后经过滤膜过滤灰分，定期对过滤装置清理和更换。但该装置滤膜只能应用于低温烟气，灰尘仍会堵塞在取样钢管中，影响测量。
[0004]
中国专利，授权公告号cn207036518u公开了一种防堵型烟气取样装置，分为上下两部分，上部设置隔板将其分成两个空间，分别作为烟气进出口，下部放置硅胶干燥剂，烟气进入过滤装置后先经过过滤网第一次除去灰尘，返回后再经过过滤网除尘，从出口排出干净气体。定期对过滤装置清理和更换。但该装置没有设置粉尘和烟气分离空间，烟气仍然需要经过大量粉尘后进入下一级过滤，增加抽气阻力的同时烟气中仍然携带粉尘，操作麻烦。
[0005]
目前已公开的旨在解决烟气采样除尘过滤问题的技术方案中，只适合低温段除尘，不能解决高温采样除尘问题，且长时间使用除尘效果不佳，粉尘清理麻烦，需要进一步改进。


技术实现要素：

[0006]
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种前置高温烟气采样除尘过滤装置。
[0007]
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：
[0008]
一种前置高温烟气采样除尘过滤装置，包括内部中空的腔体，沿烟气进入方向，腔体包括内部中空且相连通的第一腔体和第二腔体，第一腔体内设置中空的进气体内腔，进气体内腔内设置滤芯，进气体内腔背向第二腔体的一侧设置两端开口的中间烟气管道，中间烟气管道通过两端开口与第一腔体内部连通，中间烟气管道背向进气体内腔的一侧与进
气体烟气通道连通，进气体内腔与进气体烟气通道和中间烟气管道均不直接相通，第二腔体内设置连通进气体内腔的出气体烟气通道，出气体烟气通道与采样管连通；
[0009]
烟气进入进气体烟气通道内，再进入中间烟气管道内，由中间烟气管道的两端开口处散发至第一腔体内，再进入第二腔体内，烟气中的颗粒沉积于第二腔体内壁，烟气随后进入进气体内腔内，通过滤芯进行过滤，烟气通过出气体烟气通道排出至采样管内，便于进行后续取样、分析等步骤。
[0010]
进一步的，所述进气体内腔右侧通过圆柱形结构的连接块连接中间烟气管道，所述中间烟气管道的上、下两端及右侧中部开口，中间烟气管道的上、下两端开口与第一腔体内部连通，中间烟气管道的右侧中部开口与进气体烟气通道连通。
[0011]
进一步的，所述进气体内腔左侧开口，进气体内腔内壁对称设置若干个限位块，所述滤芯通过进气体内腔的左侧开口可拆卸式安装于进气体内腔内，通过限位块进行限位。
[0012]
进一步的，所述第一腔体右侧可拆卸式设置同轴的进气体，进气体烟气通道贯穿进气体内部中央位置，进气体烟气通道最右侧为烟气进口。
[0013]
进一步的，所述第二腔体左侧可拆卸式设置同轴的出气体，出气体烟气通道右侧贯穿出气体并伸入至进气体内腔内，出气体烟气通道最左侧为烟气出口。
[0014]
进一步的，还包括泵，所述泵设置于前置高温烟气采样除尘过滤装置外部，在泵的作用下，烟气经过进气体烟气通道依次进入第一腔体和第二腔体内，再经过滤芯进行过滤，通过出气体烟气通道排出至采样管中。
[0015]
进一步的，所述第一腔体右侧通过第一螺纹可拆卸式设置进气体，第二腔体左侧通过第二螺纹可拆卸式设置出气体。
[0016]
进一步的，所述进气体内腔、第一腔体、第一腔体右侧的进气体、第二腔体及第二腔体左侧的出气体均呈同轴的圆柱体结构，第二腔体的圆柱直径大于第一腔体的圆柱直径。
[0017]
进一步的，所述第二腔体的圆柱直径不小于第一腔体圆柱直径的1.2倍。
[0018]
进一步的，所述滤芯采用耐高温过滤材料制成。
[0019]
进一步的，所述耐高温过滤材料包括铝、不锈钢、石棉中的任一种。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0021]
本发明公开了一种前置高温烟气采样除尘过滤装置，包括内部中空的腔体，沿烟气进入方向，腔体包括内部中空且相连通的第一腔体和第二腔体，第一腔体内设置中空的进气体内腔，进气体内腔内设置滤芯，进气体内腔背向第二腔体的一侧设置两端开口的中间烟气管道，中间烟气管道通过两端开口与第一腔体内部连通，中间烟气管道背向进气体内腔的一侧与进气体烟气通道连通，进气体内腔与进气体烟气通道和中间烟气管道均不直接相通，第二腔体内设置连通进气体内腔的出气体烟气通道。本发明提供的前置高温烟气采样除尘过滤装置，烟气先进入进气体烟气通道内，由中间烟气管道的两端开口处散发至第一腔体内，再进入第二腔体，烟气通过抽力由第一腔体进入第二腔体时，空间变大，流速降低，烟气中的部分粉尘颗粒易于沉降，且直接储存在体积更大的第二腔体内壁，完成第一步除尘收集过程，随后，烟气进入进气体内腔内并通过滤芯进行过滤，烟气与其中的粉尘颗粒经滤芯后自动分离，完成第二步除尘收集过程，烟气通过出气体烟气通道排出，第一腔体和第二腔体可根据实际需求设置成螺纹连接或固定为一体，第二腔体内粉尘颗粒较多时，
打开出气体去除即可，整体结构简单，高温下除尘过滤效果好，使用中安装方便，不需更换耗材，过滤物清洗方便，用于高温烟气取样前置除尘过滤能取得良好的实际效果，有助于提高检测效率和精度，应用前景广阔。
附图说明
[0022]
图1为本发明的侧视图；
[0023]
其中：1、进气体；2、出气体；3、腔体；4、滤芯；5、限位块；10、烟气进口；11、第一螺纹；12、进气体烟气通道；13、进气体内腔；14、中间烟气管道；15、连接块；20、烟气出口；21、第二螺纹接；22、出气体烟气通道；31、第二腔体；32、第一腔体。
具体实施方式
[0024]
下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0025]
如图1所示，一种前置高温烟气采样除尘过滤装置，设置于采样管前端，先通过除尘过滤装置进行烟尘过滤后再通过采样管进行后续的采样分析，除尘过滤装置包括内部中空的腔体3，为提高除尘效果，沿烟气进入方向(由右至左)，腔体3包括内部中空且相连通的第一腔体32和第二腔体31，第一腔体32和第二腔体31可根据实际需求设置成螺纹连接或固定为一体，第一腔体32内设置中空的进气体内腔13，进气体内腔13内设置滤芯4，进气体内腔13背向第二腔体31的一侧(右侧)设置两端开口的中间烟气管道14，中间烟气管道14通过两端开口与第一腔体32内部连通，中间烟气管道14背向进气体内腔13的一侧与进气体烟气通道12连通，进气体内腔13与进气体烟气通道12和中间烟气管道14均不直接相通，第二腔体31内设置连通进气体内腔13的出气体烟气通道22，出气体烟气通道22与采样管连通；除尘过滤装置外部设置泵，在泵的抽力作用下，烟气进入进气体烟气通道12内，再进入中间烟气管道14内，由中间烟气管道14的两端开口处散发至第一腔体32内，再进入第二腔体31，烟气中的颗粒沉积于第二腔体31内壁，烟气进入进气体内腔13内并通过滤芯4进行过滤，通过出气体烟气通道22排出至与其连通的采样管中。
[0026]
进气体内腔13右侧通过圆柱形结构的连接块15连接中间烟气管道14，使得进气体内腔13与中间烟气管道14不连通，中间烟气管道14的上、下两端及右侧中部开口，中间烟气管道14的上、下两端开口与第一腔体32内部连通，中间烟气管道14的右侧中部开口处与进气体烟气通道12连通。
[0027]
进气体内腔13左侧开口，便于滤芯4置入，滤芯4可根据实际情况全部置入进气体内腔13内，也可部分置入进气体内腔13内，即滤芯4一部分置入进气体内腔13内且余下部分悬空于第二腔体31内，进气体内腔13内壁对称设置若干个限位块5，滤芯4通过进气体内腔13的左侧开口可拆卸式安装于进气体内腔13内，通过限位块5进行限位，避免滤芯4伸入进气体内腔13过深难以取出，限位块5采用现有结构即可，如各种形状的凸起结构。
[0028]
第一腔体32右侧通过第一螺纹11可拆卸式设置同轴的进气体1，进气体烟气通道12贯穿进气体1内部中央位置，进气体烟气通道12最右侧为烟气进口10，作为烟气的进入口。
[0029]
第二腔体31左侧通过第二螺纹21可拆卸式设置同轴的出气体2，出气体烟气通道
22右侧贯穿出气体2并伸入至进气体内腔13内，出气体烟气通道22最左侧为烟气出口20，作为烟气的排出口，烟气出口20处设置泵(未画出，采用现有产品即可，主要保持本发明的装置内部负压)，在泵的作用下，烟气经过进气体烟气通道12依次进入第一腔体32和第二腔体31内，再经过滤芯4进行过滤，通过出气体烟气通道22排出。
[0030]
进气体内腔13、第一腔体32、进气体1、第二腔体31及出气体2均呈同轴的圆柱体结构，通过螺纹或接触连接为一体，可根据烟道温度选择对应材料，以适应不同温度下除尘效果，第二腔体31的直径根据采样流速可自由设计，但至少为第一腔体32直径的1.2倍以上，烟气通过泵的抽力作用由第一腔体32进入第二腔体31时，空间变大，流速降低，粉尘易于沉降，直接储存在体积更大的第二腔体31内。
[0031]
滤芯4采用铝、不锈钢、石棉或其他耐高温过滤材料制成，长度根据进气体内腔13的长度进行灵活调整，可拆卸清洗，主要作用是过滤粉尘颗粒。
[0032]
本发明的工作原理为：
[0033]
工作前，将滤芯4放置在进气体内腔13中，各部分通过适配的螺纹连接后检查整个装置的气密性，确保气密性达到要求；
[0034]
通过螺纹等硬连接将该装置连接至取样管前端，在泵的抽力作用下，从烟气进口10通入烟气，烟气通过进气体烟气通道12、中间烟气管道14的上下端开口进入腔体3的第一腔体32内，再流至第二腔体31，烟气进入第二腔体31后体积迅速膨胀，流速降低，接触第二腔体31内壁后，烟气中的部分颗粒沉积于第二腔体31内壁，烟气完成第一步除尘收集过程；
[0035]
烟气随后沿进气体内腔13左侧开口流动至进气体内腔13内部，进气体内腔13内置滤芯4，粉尘颗粒经滤芯4后自动分离，烟气完成第二步除尘收集过程；
[0036]
过滤后的烟气沿出气体烟气通道22离开除尘过滤装置，当第二腔体31内粉尘较多时，打开出气体2即可去除。
[0037]
实施例1
[0038]
如图1所示，一种前置高温烟气采样除尘过滤装置，用于某1000mw燃煤发电机组的scr脱硝装置性能测试烟气取样，包括内部中空的腔体3，为提高除尘效果，沿烟气进入方向(由右至左)，腔体3包括内部中空且相连通的第一腔体32和第二腔体31，第一腔体32和第二腔体31可根据实际需求设置成螺纹连接或固定为一体，第一腔体32内设置中空的进气体内腔13，进气体内腔13内设置滤芯4，进气体内腔13背向第二腔体31的右侧设置两端开口的中间烟气管道14，中间烟气管道14通过上、下两端开口与第一腔体32内部连通，中间烟气管道14背向进气体内腔13的右侧开口并与进气体烟气通道12连通，进气体内腔13与进气体烟气通道12和中间烟气管道14均不直接相通，第二腔体31内设置连通进气体内腔13的出气体烟气通道22，出气体烟气通道22与采样管连通，在抽力作用下，烟气进入进气体烟气通道12内，再进入中间烟气管道14内，由中间烟气管道14的上下两端开口处向外散发至第一腔体32内，再进入第二腔体31，烟气中的颗粒沉积于第二腔体31内壁，烟气进入进气体内腔13内并通过滤芯4进行过滤，通过出气体烟气通道22排出至采样管内，便于后续采样分析。
[0039]
本发明的过滤装置采用不锈钢制作，第一腔体32的圆柱直径30mm，长度80mm，第二腔体31的圆柱直径40mm，长度80mm；进气体内腔13的圆柱直径20mm，滤芯4采用石棉，高30mm，进气体烟气通道12和出气体烟气通道22的圆柱直径相同，均为14mm；中间烟气管道14呈两端开口的中空的圆柱体结构，进气体内腔13与中间烟气管道14垂直放置；烟气出口20
处设置外螺纹与取样管连接。
[0040]
1小时内连续采样测试表明，过滤装置综合粉尘过滤效率(计重)约99.9％。试验结束后，第二腔体31内沉积大量粉尘颗粒，滤芯4下部有部分粉尘、上部清洁。试验期间，未发生取样管路堵塞，过滤装置不需更换，粉尘颗粒干燥，易于清理，试验后，打开出气体2，清理即可。
[0041]
本发明未具体描述的各模块采用现有产品即可，在此不做赘述。
[0042]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。