一种燃煤电厂烟气取样装置的制作方法

本实用新型涉及燃煤电厂环保测试领域，具体地讲，涉及一种燃煤电厂烟气取样装置。

背景技术：

近年来国内针对燃煤机组进行了广泛的环保设施（脱硝、脱硫、除尘）改造，实现了nox、so2、烟尘的超低排放，在此过程中烟气测试技术也得到了不断发展。烟气测试对于发电企业了解环保设施的运行状况具有重要意义，定期委托第三方检测机构对环保设施展开性能测试，综合评估环保设施性能可及时规避环保风险和设备重大缺陷。烟气测试主要利用取样装置取出烟气，再利用吸收装置或分析装置对烟气进行参数测试，取样是烟气参数测试的前提，正确的取样装置能保证所取样品具有较好的代表性和完整性。在实际测试过程中，一般将取样枪从烟气测孔伸入烟道内进行取样，由于取样枪自身重量原因，取样枪末端会向下倾斜，另外由于烟气测孔通常采用封堵布进行密封，对取样枪的空间约束有限，加上烟气气流的扰动，取样枪往往存在上下或左右的摆动，无法保证取样枪始终处于水平或垂直状态，也即取样枪端部的空间位置会经常变化。取样过程的充分伴热对于某些烟气参数（如so2、so3和nh3等）来说至关重要，而在实际测试过程中，一方面烟气伴热装置效果差或加热温度范围有限，另一方面人为低估烟气取样时充分伴热的重要性，伴热措施不到位，导致烟气成分测试结果误差大。由于封堵布具有一定的透气性，严格来说也不利于烟气测孔漏风的控制，空气漏入烟道会影响烟气参数的测试准确性，烟气逸出烟道会造成测试环境的污染。从上述论述可知，目前现场测试工作中采用的烟气取样枪普遍存在烟气取样不准确、取样过程中烟气或空气泄露频繁的现象。

另外，燃煤电厂烟气测孔一般按特定规格设计而成，主要有两种结构形式：一种为法兰和直管段结构，另一种为封堵帽和直管段结构，材质可选用碳钢、304不锈钢或316l不锈钢，烟气测孔一般为垂直烟道布置。而现有的取样枪大部分仅适用一种烟气测孔，不能同时适用于两种结构形式的烟气测孔。

因此，有必要对现有的烟气取样枪进行改进和优化。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、有助于提高所取烟气成分的完整性和准确性、取样过程更平稳、取样结果更具代表性的燃煤电厂烟气取样装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃煤电厂烟气取样装置，其特征在于：包括取样枪系统和固定密封系统，所述固定密封系统用于将取样枪系统安装在烟道壁面上开设的烟气测孔中；所述取样枪系统包括烟气取样枪、滤灰器和保温套，所述滤灰器安装在烟气取样枪的端部；所述烟气取样枪上开设有烟气取样口，所述保温套套装在烟气取样口所在的枪体段；所述固定密封系统包括电磁吸盘、电磁吸盘支架、真空腔体、环形基体、环形基体端盖、一号挡块、二号挡块、一号手柄、二号手柄和橡胶套筒；所述真空腔体套装在烟气取样枪上，所述电磁吸盘支架与真空腔体相连，所述电磁吸盘连接在电磁吸盘支架上；所述环形基体套装在烟气取样枪上，并位于真空腔体的一端，保温套位于真空腔体的另一端；所述环形基体端盖与所述一号挡块、所述二号挡块连接成为一体，套装在环形基体上，用于对橡胶套筒进行轴向定位；所述橡胶套筒套在所述真空腔体的外表面；所述一号手柄、所述二号手柄分别与所述一号挡块、所述二号挡块连接成为一体。

优选地，所述烟气取样枪分为烟气取样枪隔热段和烟气取样枪加热段；所述烟气取样枪隔热段为烟气取样枪的前端，所述烟气取样枪加热段为烟气取样枪的后端，所述烟气取样枪隔热段与烟气取样枪加热段相连，所述滤灰器安装在烟气取样枪加热段的后端端部；所述烟气取样枪加热段的枪体内设置有加热段电源线、电阻丝和热电偶；所述电阻丝均布在整个烟气取样枪加热段内，所述加热段电源线与电阻丝连接，热电偶位于烟气取样枪加热段的前端内部，所述烟气取样口位于所述烟气取样枪加热段的前端并靠近所述热电偶的端部。热电偶的端部靠近烟气取样口，能够及时将温度信号传送至智能控制器，保证烟气取样口附近的烟气温度达到智能控制器的设定温度。

优选地，所述燃煤电厂烟气取样装置还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括智能控制器、支座a和支座b，所述智能控制器连接在支座a与支座b上，所述支座a和支座b安装在烟气取样枪隔热段上；智能控制器控制烟气取样枪加热段的加热温度以及电磁吸盘的吸力。

优选地，所述智能控制器采用螺丝紧固在所述支座a和支座b上，所述支座a和支座b采用焊接方式连接在烟气取样枪上；所述智能控制器设有加热控制模块和吸力控制模块，加热控制模块用于控制烟气取样枪加热段的加热温度，其温度调节范围为0~300℃，吸力控制模块用于控制电磁吸盘的吸力。

优选地，所述烟气取样枪隔热段与烟气取样枪加热段的连接处采用不锈钢板进行烟气隔断，所述烟气取样枪隔热段内部装填隔热材料，其材质可选用石棉、矿渣棉、玻璃纤维、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等；烟气取样枪隔热段装填隔热材料，一方面用于减少抽出烟气的热量散失，另一方面用于避免取样装置前端温度过高而影响智能控制器的正常工作。所述滤灰器包括滤灰器基座和滤灰器端盖，所述滤灰器基座与烟气取样枪加热段的后端端部通过焊接连接为一体，所述滤灰器端盖与滤灰器基座采用螺纹配合连接；所述滤灰器基座内设有一层滤网，滤网与所述滤灰器端盖之间塞有玻璃纤维过滤棉，所述滤灰器端盖迎气面为单层滤网结构；所述烟气取样枪和所述滤灰器均采用不锈钢材质。

优选地，所述电阻丝为弹簧螺旋线结构；在所述滤灰器基座内设有一段圆形结构电阻丝，电阻丝沿着所述滤灰器基座内壁的圆周方向固定。滤灰器基座8内设置的电阻丝，能使烟气在进入滤灰器时充分加热，避免水汽凝结导致所取烟气成分的流失和滤灰器内烟尘吸潮引起的堵塞现象。

优选地，所述电磁吸盘为环形柱体结构，嵌于电磁吸盘支架内；所述电磁吸盘支架与所述真空腔体通过焊接成为一体，并与所述烟气取样枪加热段焊接牢固；所述环形基体焊接在所述烟气取样枪加热段上，为环形柱体、外螺纹结构，所述环形基体端盖通过内螺纹与环形基体相连；所述一号挡块和二号挡块焊接在环形基体端盖上，两者关于烟气取样枪加热段的轴线对称布置；所述一号手柄和二号手柄分别焊接在一号挡块和二号挡块上，所述橡胶套筒为可拆卸环形柱体结构，材质选用耐高温橡胶。

本实用新型中，烟气测孔的端部安装有烟气测孔法兰盘，烟道壁面外部设置有烟道保温层；本烟气取样装置在具体应用时，将电磁吸盘的吸力面紧紧贴牢在烟气测孔法兰盘上；电磁吸盘在通电时可通过智能控制器调整吸力大小，从而保证取样枪安装稳固；另外，设置的真空腔体，一方面可以减少烟气取样枪加热段在烟气测孔内的热损失，降低电磁吸盘和橡胶套筒的接触温度，起到保护作用，另一方面，空心结构也能减轻烟气取样枪的重量，有利于取样人员的现场操作。橡胶套筒配有多种规格，烟气取样时，可根据烟气测孔的大小随时调整橡胶套筒，来保证烟气测孔的可靠密封和烟气取样枪的稳固性；通过旋动一号手柄和二号手柄来实现一号挡块和二号挡块对橡胶套筒的限位，能有效防止其脱落。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本装置可以实现燃煤电厂环保测试过程中烟气取样装置的相对稳固，改善烟气测孔的密封性，保证取样过程中烟温的有效控制，有助于提高所取烟气成分的完整性和准确性。另外，烟气测孔密封性的提高能够较大程度地减少烟气对测试环境的污染，烟气取样装置一旦就位，不需要人工扶持，又能减少取样人员的工作量。特殊的结构设计不仅适用于法兰式烟气测孔，也适用于封堵帽式烟气测孔，具有较强的适用性，该装置具有较好的应用前景。

通过燃煤电厂烟气取样装置，可以解决现场环保测试时烟气取样不准确的问题，取样过程更平稳，取样结果更具代表性；烟气泄漏量少，现场测试环境得以改善；取样装置稳固性好，有利于降低取样人员的工作强度；采用燃煤电厂烟气取样装置，能为准确获悉烟气相关参数提供保障，对燃煤电厂环保测试和环保设施的整体性能评估工作具有重要实践意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。

图2是本实用新型实施例的左视结构示意图。

附图标记说明：烟气取样枪1、烟气取样枪隔热段2、烟气取样枪加热段3、加热段电源线4、电阻丝5、热电偶6、滤灰器7、滤灰器基座8、滤灰器端盖9、烟气取样口10、保温套11、电磁吸盘12、智能控制器13、支座a14、支座b15、电磁吸盘支架16、真空腔体17、环形基体18、环形基体端盖19、一号挡块20、二号挡块21、一号手柄22、二号手柄23、橡胶套筒24、烟道壁面25、烟气测孔26、烟气测孔法兰盘27。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图2。

本实施例中公开了一种燃煤电厂烟气取样装置，包括取样枪系统、固定密封系统和智能控制系统。固定密封系统用于将取样枪系统安装在烟道壁面25上开设的烟气测孔26中。智能控制系统用于控制取样枪系统和固定密封系统。

本实施例中，取样枪系统包括烟气取样枪1、滤灰器7和保温套11。滤灰器7安装在烟气取样枪1的端部；烟气取样枪1上开设有烟气取样口10，保温套11套装在烟气取样口10所在的枪体段。具体地讲，烟气取样枪1分为烟气取样枪隔热段2和烟气取样枪加热段3；烟气取样枪隔热段2为烟气取样枪1的前端，烟气取样枪加热段3为烟气取样枪1的后端，烟气取样枪隔热段2与烟气取样枪加热段3相连，滤灰器7安装在烟气取样枪加热段3的后端端部。

本实施例中，烟气取样枪加热段3的枪体内设置有加热段电源线4、电阻丝5和热电偶6；电阻丝5均布在整个烟气取样枪加热段3内，加热段电源线4与电阻丝5连接，热电偶6位于烟气取样枪加热段3的前端内部，烟气取样口10位于烟气取样枪加热段3的前端并靠近热电偶6的端部。热电偶6的端部靠近烟气取样口10，能够及时将温度信号传送至智能控制器13，保证烟气取样口10附近的烟气温度达到智能控制器13的设定温度。

本实施例中，固定密封系统包括电磁吸盘12、电磁吸盘支架16、真空腔体17、环形基体18、环形基体端盖19、一号挡块20、二号挡块21、一号手柄22、二号手柄23和橡胶套筒24。真空腔体17套装在烟气取样枪1上，电磁吸盘支架16与真空腔体17相连，电磁吸盘12连接在电磁吸盘支架16上；环形基体18套装在烟气取样枪1上，并位于真空腔体17的一端，保温套11位于真空腔体17的另一端；环形基体端盖19与一号挡块20、二号挡块21连接成为一体，套装在环形基体18上，用于对橡胶套筒24进行轴向定位，橡胶套筒24套在真空腔体17的外表面；一号手柄22、二号手柄23分别与一号挡块20、二号挡块21连接成为一体。

本实施例中，智能控制系统包括智能控制器13、支座a14和支座b15。智能控制器13连接在支座a14与支座b15上，支座a14和支座b15安装在烟气取样枪隔热段2上；智能控制器13控制烟气取样枪加热段3的加热温度以及电磁吸盘12的吸力。具体地讲，智能控制器13采用螺丝紧固在支座a14和支座b15上，支座a14和支座b15采用焊接方式连接在烟气取样枪1上；智能控制器13设有加热控制模块和吸力控制模块，加热控制模块用于控制烟气取样枪加热段3的加热温度，其温度调节范围为0~300℃，吸力控制模块用于控制电磁吸盘12的吸力。

本实施例中，烟气取样枪隔热段2与烟气取样枪加热段3的连接处采用不锈钢板进行烟气隔断，烟气取样枪隔热段2内部装填隔热材料，其材质可选用石棉、矿渣棉、玻璃纤维、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等；烟气取样枪隔热段2装填隔热材料，一方面用于减少抽出烟气的热量散失，另一方面用于避免取样装置前端温度过高而影响智能控制器13的正常工作。

本实施例中，滤灰器7包括滤灰器基座8和滤灰器端盖9，滤灰器基座8与烟气取样枪加热段3的后端端部通过焊接连接为一体，滤灰器端盖9与滤灰器基座8采用螺纹配合连接；滤灰器基座8内设有一层滤网，滤网与滤灰器端盖9之间塞有玻璃纤维过滤棉，滤灰器端盖9迎气面为单层滤网结构；烟气取样枪1和滤灰器7均采用不锈钢材质。

本实施例中，电阻丝5为弹簧螺旋线结构；在滤灰器基座8内设有一段圆形结构电阻丝，电阻丝沿着滤灰器基座8内壁的圆周方向固定。滤灰器基座8内设置的电阻丝，能使烟气在进入滤灰器时充分加热，避免水汽凝结导致所取烟气成分的流失和滤灰器内烟尘吸潮引起的堵塞现象。

本实施例中，电磁吸盘12为环形柱体结构，嵌于电磁吸盘支架16内；电磁吸盘支架16与真空腔体17通过焊接成为一体，并与烟气取样枪加热段3焊接牢固；环形基体18焊接在烟气取样枪加热段3上，为环形柱体、外螺纹结构，环形基体端盖19通过内螺纹与环形基体18相连；一号挡块20和二号挡块21焊接在环形基体端盖19上，两者关于烟气取样枪加热段3的轴线对称布置；一号手柄22和二号手柄23分别焊接在一号挡块20和二号挡块21上，橡胶套筒24为可拆卸环形柱体结构，材质选用耐高温橡胶。

本实用新型中，烟气测孔26的端部安装有烟气测孔法兰盘27，烟道壁面25外部设置有烟道保温层28；本烟气取样装置在具体应用时，将电磁吸盘12的吸力面紧紧贴牢在烟气测孔法兰盘27上；电磁吸盘12在通电时可通过智能控制器13调整吸力大小，从而保证取样枪安装稳固；另外，设置的真空腔体17，一方面可以减少烟气取样枪加热段3在烟气测孔26内的热损失，降低电磁吸盘12和橡胶套筒24的接触温度，起到保护作用，另一方面，空心结构也能减轻烟气取样枪的重量，有利于取样人员的现场操作。橡胶套筒24配有多种规格，烟气取样时，可根据烟气测孔26的大小随时调整橡胶套筒24，来保证烟气测26孔的可靠密封和烟气取样枪1的稳固性；通过旋动一号手柄和二号手柄来实现一号挡块和二号挡块对橡胶套筒的限位，能有效防止其脱落。

本实施例中，燃煤电厂烟气取样装置的烟气取样方法如下：拆除烟气测孔法兰盘27上的所有螺丝，取下烟气测孔法兰盘27的盖板，根据烟气测孔26内径的大小选择合适外径的橡胶套筒24，使橡胶套筒24能够较好地贴合烟气测孔26内壁，将橡胶套筒24套在真空腔体17上，将环形基体端盖19穿入烟气取样枪加热段3，旋动一号手柄22和二号手柄23，使环形基体端盖19紧紧连接在环形基体18上，实现一号挡块20和二号挡块21对橡胶套筒24的轴向固定；拆掉滤灰器端盖9，向滤灰器基座8内充填适量玻璃纤维过滤棉，拧紧滤灰器端盖9，实现滤灰器7与烟气取样枪1的一体化连接；将烟气取样枪加热段3伸入烟气测孔26，保证橡胶套筒24完全进入烟气测孔26，使电磁吸盘支架16表面尽量平行于烟气测孔法兰盘27面，接通智能控制器13的电源，通过按键启动电磁吸盘12，调整吸力大小，使电磁吸盘支架16贴牢在烟气测孔法兰盘27上，通过按键启动烟气加热模块，智能控制器13根据热电偶6反馈的温度信号控制电阻丝5加热的启停，实现烟气取样口10出来的烟气温度达到设定温度值；离开烟气取样口10的烟气在输送管段较长的情况下，需要继续采用伴热设备对温度进行控制，以减少烟气成分的凝结析出，现场取样时尽量缩短烟气取样口与烟气吸收设备或分析设备间的管段长度；取样结束后，通过按键操作先后停运烟气加热模块和电磁吸盘的吸力控制模块，断开智能控制器13的电源，取出烟气取样枪1，采用螺丝将烟气测孔法兰盘27的盖板紧固在烟气测孔法兰盘27上，接着进行下一个样品的取样。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。