烟气三氧化硫采样枪制造技术

本发明专利技术涉及一种烟气检测装置，具体公开了一种烟气三氧化硫采样枪，包括采样管和滤筒，采样管和滤筒的外侧设置有保温外壳，保温外壳内部形成有烟气通道，保温外壳上设置有伴热烟气进口管和伴热烟气出口管。本发明专利技术的优点是：1）提供了一种可利用待测烟气本身进行伴热的采样枪，该采样枪未设置保温层和伴热带，大大减少了采样枪的重量和体积，且利于采样枪的故障修复；2）充分利用烟气的热能进行伴热，降低伴热能量消耗；3）采样枪整体结构巧妙精简，操作方便，利于在产业上推广。

Flue gas three sulfur dioxide sampling gun

The invention relates to a flue gas detection device, particularly discloses a flue gas sulfur dioxide three sampling gun, including sampling tube and filter tube, outer sampling tube and the filter cylinder is provided with a heat insulating shell, insulation shell is formed in the gas passage is arranged on the insulation shell with hot flue gas inlet pipe and outlet pipe with hot flue gas. The advantages of the invention are: 1) provides a sampling gun with heat using measured gas itself, the insulation layer and the sampling gun is not set with the tropics, greatly reducing the sampling gun weight and volume, and to repair the sampling gun; 2) make full use of flue gas heat for heating and reduce heating energy consumption; 3) sampling gun overall ingenious structure streamlined, convenient operation, conducive to the promotion of industry.

【技术实现步骤摘要】
烟气三氧化硫采样枪
本专利技术涉及烟气检测装置，尤其是一种用于测量烟气中三氧化硫含量的装置。
技术介绍
燃煤锅炉排放的烟气中含有三氧化硫，尤其对于加装了SCR的高硫煤，烟气中的三氧化硫极易与烟气中的水蒸气结合形成硫酸蒸气，并在壁温低于露点处凝结，形成酸腐蚀和结垢，同时烟气中的三氧化硫还容易与脱硝装置出口烟气中的逃逸氨结合生成硫酸氢氨，在低温条件下容易造成空预器等设备堵塞。为了对烟气中的三氧化硫进行有效控制，准确检测烟气中的三氧化硫浓度是关键。烟气中的三氧化硫含量较少对准确测量提出了较大挑战。现通常采用三氧化硫采样枪对三氧化硫进行采样，以便于后续准确测量。典型的三氧化硫采样枪结构如图1所示，主要包括采样管1，滤筒2，伴热管。采样时，烟气从采样管1的前端入口处进入采样管1中，经过滤筒2过滤掉烟气中的灰尘后，从采样管1的后端进入冷凝收集装置中，完成采样。由于SO3在传输到仪器测量终端过程中会以硫酸蒸汽或硫酸雾的形式凝结在采样管1和滤筒2上，导致采样误差和对设备的强烈腐蚀，因此为避免SO3在采样管1和滤筒2中冷凝，采样过程中需要进行伴热，现典型的方法即是采用图1所示的伴热管对采样过程进行伴热。伴热管由内部的伴热带和外部的保温层及外壳组成，其原理是利用伴热带的电热效应对采样管1进行加热，并利用保温层实现温度的稳定。而保温层具有较大的密度和厚度，这导致整个采样枪非常笨重，对采样枪的安装、拆卸和调试维护带来很大困难；且如果一旦内部的伴热带出现故障将极难修复。由于烟气中含有大量固体灰尘，这些灰尘进入后续收集系统将导致系统堵塞并影响测量结果的准确。为解决这一问题，现典型的方法即是采用图1所示的滤筒2来过滤烟气中的固体灰尘，防止灰尘进入后续收集系统。但是灰尘在滤筒2表面形成一定厚度后，对三氧化硫有一定的吸附作用，尤其是含尘量大且尘中含有大量碱金属的时候，吸附效果尤其明显；同时在超低排放的过程中三氧化硫浓度本来就很低，如果三氧化硫被附着于滤筒2上的灰尘吸附将严重影响测量的准确性。因此，如何设计一种高效准确的三氧化硫采样枪，使三氧化硫采样枪更加轻便，且便于维护，且对烟气中三氧化硫采样更加准确应当是本领域的重要研究课题。
技术实现思路
为解决采样枪笨重，安装、拆卸和调试维护困难，且如果一旦内部的伴热带出现故障将极难修复的问题，本专利技术提供了一种烟气三氧化硫采样枪。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：烟气三氧化硫采样枪，包括采样管和设置于采样管上的滤筒；采样管被滤筒分隔为前端采样管和后端采样管，后端采样管末端与冷凝收集装置相连，冷凝收集装置通过烟气管道与取样泵相连；所述采样管和滤筒的外侧设置有保温外壳，所述保温外壳内部形成有烟气通道，所述保温外壳上设置有伴热烟气进口管和伴热烟气出口管，烟气可从伴热烟气进口管进入烟气通道中，并从伴热烟气出口管离开烟气通道。在本专利技术中专利技术人提出，可使用待测烟气本身对采样过程进行伴热。具体使用本专利技术的采样枪进行采样时，使一部分待测烟气通过伴热烟气进口管进入烟气通道中，并从伴热烟气出口管离开烟气通道，由于这部分烟气与采样管中的待测烟气温度基本相同（均来源于锅炉烟道中的待测烟气），因此在烟气通道中与采样管中的烟气进行换热，可降低采样管中烟气热量的散失速率，加上保温外壳的一定的保温作用的辅助，可在很大程度上防止采样管中烟气的温度迅速降低，能较好的防止SO3在传输过程中冷凝。本专利技术的特点是取消了厚重的保温层和内部伴热带，利用待测烟气本身来进行伴热，解决了现有采样枪笨重，安装、拆卸和调试维护困难，且如果一旦内部的伴热带出现故障将极难修复的问题。另一方面，利用待测烟气本身用于伴热，充分利用了烟气本身所具备的热量，大大减少了伴热所需的能量消耗。使烟气在烟气通道中流动的方式有很多，最简单的方法例如将伴热烟气进口管伸入锅炉烟道中，在伴热烟气出口管处设置抽气泵等设备将烟道中的烟气抽入烟气通道中，使得烟气在烟气通道中流动。作为本专利技术的进一步改进，所述保温外壳包括前端保温外壳和后端保温外壳，所述前端保温外壳设置于前端采样管的外侧，所述后端保温外壳设置于滤筒筒体以及后端采样管的外侧。采样枪滤筒由于容易积灰需要经常更换，整体结构的保温外壳会造成滤筒更换的不便（例如需要先将保温外壳拆卸后才能更换滤筒），本方案保温外壳的设计方式便于对采样枪进行简便拆装从而便于滤筒的更换，更换时只需将前端采样管拆下即可将滤筒抽出或安装，滤筒更换十分方便。更佳的，所述前端保温外壳内部烟气通道与后端保温外壳内部烟气通道通过连通管连通。在前面的方案中，由于具有两个独立的保温外壳，因此也需要在每个保温外壳上均设置相应的伴热烟气进口管和伴热烟气出口管，这将导致采样枪结构复杂，同时工艺不便于控制。因此专利技术人用连通管将前端与后端保温外壳内部的烟气通道连接起来，进入后端（或前端）保温外壳内部烟气通道的烟气可通过连通管进入前端（或后端）保温外壳内部烟气通道中，并从伴热烟气出口管流出。更佳的，还包括设置在保温外壳外部的，用于加热烟气通道中烟气的加热器。由于本专利技术取消了使用保温层和伴热带，因此烟气通道中的烟气在流动过程中必然会有一定程度的能量损失（主要是由于温度散失到外界造成）。因此为了进一步强化伴热效果，使采样管内的烟气温度恒定，本方案通过设置加热器对烟气通道中的烟气进行加热来补充采样过程中的热量损失，但是为了便于采样枪的维护和工艺过程的控制，不宜将加热器设置在烟气通道中，因此本方案将加热器设置在烟气通道外部。例如可将加热器设置在伴热烟气进口管上，烟气进入时对其进行加热。也可以将加热器设置在连通管上，烟气经过连通管时对其进行加热。在本方案中，可以在相应的烟气流通管道上设置温控引线的方式来检测伴热烟气的温度情况，以作为加热器的控制依据。应当理解的，本方案中所采用的加热器和传统方法中的伴热带是有根本区别的，伴热带的作用是直接加热采样管中的待测烟气，其是采样管中待测烟气唯一的热量来源。而本专利技术设置加热器的目的仅仅是弥补伴热烟气的能量损失，其目的是改善伴热效果。这也是加热器能够设置在外部的原因。作为本专利技术的进一步改进，所述伴热烟气进口管连通于后端采样管上，所述伴热烟气出口管伸入烟道中。如上所述，由于烟气中含有大量的固体灰尘，长时间作为伴热气体在烟气通道中流动很容易造成烟气通道积灰和堵塞，为防止堵塞，专利技术人将伴热烟气进口管连通于后端采样管上，这样进入后端采样管的烟气都是经过滤筒过滤的洁净的烟气，不易造成堵塞。同时专利技术人将伴热烟气出口管伸入烟道中，使得完成伴热工作的烟气通过伴热气体出口返回烟道进入锅炉内，防止烟气泄露到外界造成污染。更佳的，所述伴热烟气进口管连通于取样泵出口处的烟气管道上。在本方案中，由于伴热烟气来源于采样管中的烟气，因此在通常情况下，烟气通道中的气压大于烟道内的气压，因此伴热烟气一般可通过压差自动在烟气通道中流动，最终返回烟道内。但由于工况的变化和差异，当烟道内负压过大时，这个压差将会缩小，甚至导致伴热烟气不能在烟气通道中正常流动。因此专利技术人提出可将伴热烟气进口管连通于取样泵出口处的烟气管道上，利用取样泵提供压强使伴热烟气能在烟气通道中以合理的速率流动，保证伴热效果。另一方面，由于在上述方案中，伴热烟气进口管是连接在采样管上或待测烟气流通管道上的，意味着一本文档来自技高网...

【技术保护点】
烟气三氧化硫采样枪，包括采样管（1）和设置于采样管（1）上的滤筒（2）；采样管（1）被滤筒（2）分隔为前端采样管（101）和后端采样管（102），后端采样管（102）末端与冷凝收集装置相连，冷凝收集装置通过烟气管道与取样泵相连；其特征在于：所述采样管（1）和滤筒（2）的外侧设置有保温外壳（3），所述保温外壳（3）内部形成有烟气通道（4），所述保温外壳（3）上设置有伴热烟气进口管（5）和伴热烟气出口管（6），烟气可从伴热烟气进口管（5）进入烟气通道（4）中，并从伴热烟气出口管（6）离开烟气通道（4）。

【技术特征摘要】
1.烟气三氧化硫采样枪，包括采样管（1）和设置于采样管（1）上的滤筒（2）；采样管（1）被滤筒（2）分隔为前端采样管（101）和后端采样管（102），后端采样管（102）末端与冷凝收集装置相连，冷凝收集装置通过烟气管道与取样泵相连；其特征在于：所述采样管（1）和滤筒（2）的外侧设置有保温外壳（3），所述保温外壳（3）内部形成有烟气通道（4），所述保温外壳（3）上设置有伴热烟气进口管（5）和伴热烟气出口管（6），烟气可从伴热烟气进口管（5）进入烟气通道（4）中，并从伴热烟气出口管（6）离开烟气通道（4）。2.根据权利要求1所述的烟气三氧化硫采样枪，其特征在于：所述保温外壳（3）包括前端保温外壳（301）和后端保温外壳（302），所述前端保温外壳（301）设置于前端采样管（101）的外侧，所述后端保温外壳（302）设置于滤筒（2）筒体以及后端采样管（102）的外侧。3.根据权利要求1所述的烟气三氧化硫采样枪，其特征在于：所述伴热烟气进口管（5）连通于后端采样管（102）上，所述伴热烟气出口管（6）伸入锅炉烟道中。4.根据权利要求1所述的烟气三氧化硫采样枪，其特征在于：所述伴热烟气进口管（5）连通于取样泵出口处的烟气管道上，所述伴热烟气出口管...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锦，张定海，韦耿，毛宇，林山虎，周棋，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51