CN203432825U - 均流防堵烟气取样枪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种均流防堵烟气取样枪，包括：烟气取样管、密封座、均流孔、烟气混合室和烟气引出管；所述烟气取样管包括长度各不相同的多个烟气取样分管，所述多个烟气取样分管的一端固定在所述密封座内，所述多个烟气取样分管的另一端分别设置烟气取样嘴，所述均流孔设置在所述烟气取样分管与所述密封座连接处的末端，所述烟气混合室与所述烟气取样管连接，所述烟气混合室与所述烟气引出管连通。本实用新型实现了各烟气取样点烟气流量相等，提高了烟气氧量测量的准确性；可以防止烟气取样枪积灰，提高了烟气取样枪使用的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃煤锅炉燃烧烟气取样枪，尤其涉及一种均流防堵烟气取样枪。
背景技术
烟气含氧量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧性能的关键参数之一，在进行锅炉性能考核试验、空气预热器漏风试验、脱硝装置环保验收试验时，都需要对烟气含氧量进行测量。锅炉尾部烟道截面尺寸很大，烟气在炉膛内燃烧后进入尾部烟道时，存在较严重的烟气分层现象，而且烟气在烟道中的横向混合较差，因此烟气中的氧量成分在烟道整个截面上分布是很不均匀的。为了得到准确的烟气含氧量，国家标准规定采用网格法测量烟气含氧量。
现在网格法测量烟气含氧量方法中的烟气取样枪主要有两种形式：笛型管式烟气取样枪和三分管组合式烟气取样枪。笛型管式烟气取样枪沿取样管均布多个直径为2mm的小孔，实际取样时，小孔越靠近取样枪末端，小孔内负压越大，小孔内外的烟气差压越大，烟气流量也越大，由于各小孔所取烟气量不同，其混合后烟气中含氧量的代表性变差，测量结果和实际含氧量之间存在较大偏差；三分管组合式烟气取样枪由管径相同的三根无缝钢管并列焊接而成的，虽然各取样点烟气流量偏差有所减小，但是由于各管长度不同，沿程阻力自然不同，因此实际烟气取样时，由于各分管所取烟气量不同，其混合后烟气中含氧量的代表性同样变差，测量结果和实际含氧量之间也带来偏差。
以上两种烟气取样枪，所取烟气中均含有大量飞灰颗粒，飞灰颗粒随烟气一起进入烟气取样枪，会导致烟气取样枪堵塞。
实用新型内容
为了解决以上问题，本实用新型提供了一种均流防堵烟气取样枪。该烟气取样枪可以实现各点烟气流量均匀，同时具有防堵功能。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种均流防堵烟气取样枪，包括：烟气取样管、密封座、均流孔、烟气混合室和烟气引出管；所述烟气取样管包括长度各不相同的多个烟气取样分管，所述多个烟气取样分管的一端固定在所述密封座内，所述多个烟气取样分管的另一端分别设置烟气取样嘴，所述均流孔设置在所述烟气取样分管与所述密封座连接处的末端，所述烟气混合室与所述烟气取样管连接，所述烟气混合室与所述烟气引出管连通。
所述多个烟气取样分管的管径相同，所述多个烟气取样分管并列焊接在一起。
所述烟气取样嘴背对烟气来流方向，所述烟气取样嘴的进烟口设计成内凹形，烟气取样嘴的吸口位于凹形空间的中心；所述烟气取样嘴正对烟气来流方向设置锥形台面。
所述密封座通过螺纹固定在烟道管壁上的烟气取样枪管座上。
所述均流孔的尺寸保证所述多个烟气取样分管的烟气流量完全相同。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型实现了各烟气取样点烟气流量相等，提高了烟气氧量测量的准确性。
2.本实用新型可以防止烟气取样枪积灰，提高了烟气取样枪使用的可靠性。
3.在网格法测量烟气氧量的系统中，若用均流防堵烟气取样枪替代笛型管式烟气取样枪，通过调整均流孔的尺寸，可以将网格法所有烟气取样点的烟气量调整至完全一致，将极大提高整个烟气取样系统的所取烟气的代表性和烟气氧量测量的准确性。同时由于采取了有效的防止飞灰进入烟气取样枪的措施，也提高了整个烟气取样装置的可靠性。
附图说明
图1为现有的笛型管式烟气取样枪示意图；
图2为现有的三分管组合烟气取样枪示意图；
图3为本实用新型的均流防堵烟气取样枪示意图。
其中，1.烟气取样孔，2.烟气取样分管一,3.烟气取样分管二,4.烟气取样分管三，5.密封座，6.均流孔三，7.均流孔二，8.烟气混合室，9.烟气引出管，10.烟道管壁，11.烟气取样嘴，12.烟气取样管。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
图1所示为笛型管式烟气取样枪的结构示意图，沿取样管均布多个直径为2mm的烟气取样孔1，在外部抽吸力作用下，烟气从各个烟气取样孔1进入烟气取样枪，在烟气取样枪的末端汇集后进入烟气分析仪。根据相关流体力学原理可知，实际取样时，烟气取样孔1越靠近取样枪末端，孔内负压越大，烟气取样孔1内外的烟气差压越大，烟气流量也越大。不同位置的烟气取样孔1的烟气流量是不同的，特别是取样枪顶部和末端的烟气取样孔1所取烟气量存在极大偏差。由于各烟气取样孔1所取烟气量不同，其混合后烟气中含氧量的代表性变差，测量结果和实际含氧量之间存在较大偏差。
图2所示为三分管组合烟气取样枪示意图，它由管径相同的三根无缝钢管并列焊接而成的，各分管伸入烟道内的长度由网格法确定的烟气取样点位置决定。这种取样装置相对于笛型管式烟气取样枪，虽然各取样点烟气流量偏差有所减小，但是由于各管长度不同，沿程阻力自然不同，因此实际烟气取样时，各管所取烟气流量也是不同的。由于各分管所取烟气量不同，其混合后烟气中含氧量的代表性同样变差，测量结果和实际含氧量之间也带来偏差。
以上两种烟气取样枪，所取烟气中均含有大量飞灰颗粒，飞灰颗粒随烟气一起进入烟气取样枪，会导致烟气取样枪堵塞。
图3所示为本实用新型的均流防堵烟气取样枪示意图，包括：烟气取样管12、密封座5、均流孔、烟气混合室8和烟气引出管9；所述烟气取样管12包括长度各不相同的三个烟气取样分管，所述三个烟气取样分管的一端固定在所述密封座5内，所述三个烟气取样分管的另一端分别设置烟气取样嘴11，在烟气取样分管二3和烟气取样分管三4与所述密封座连接处的末端分别加装均流孔二7和均流孔三6，所述烟气混合室8与所述烟气取样管12连接，所述烟气混合室8与所述烟气引出管9连通。
烟气取样嘴11的作用是引入烟气，同时通过气固分离作用尽量减少飞灰进入烟气取样嘴11。烟气取样管12的作用是将烟气取样嘴11来的烟气输送至烟气混合室8。密封座5的作用是对烟气取样枪起支撑作用，同时通过焊接在烟道管壁10上的烟气取样枪管座螺纹连接固定在烟道管壁上。多个烟气取样分管与所述密封座5连接的部位通过焊接密封，保证密封座5的密封功能。均流孔的作用是均衡各分管的阻力，保证各分管烟气量相同。烟气混合室8的作用是将三个烟气取样分管所取烟气进行充分混合。烟气引出管9的作用是将混合后的烟气引入烟气分析仪。
工作过程和原理如下：
将烟气取样枪伸入锅炉尾部烟道中，通过密封座5上的螺纹固定在烟道管壁上的烟气取样枪管座上。由于烟气取样分管一2较长，在烟气流中会颤动，将造成取样管从焊口出断裂，因此适当加长密封座5，同时将三个烟气取样分管通过点焊连接，对取样管起到加固和支撑的作用。
煤粉在炉内燃烧后形成的烟气进入尾部烟道，通过烟气取样嘴11进入烟气取样枪。为防止烟气中携带的大量飞灰进入取样枪，采取了以下措施。首先将烟气取样嘴11背对烟气来流方向，烟气中的飞灰就不会直接进入烟气取样嘴11。同时烟气取样嘴11被设计成特殊的形状。迎着烟气来流方向有一个台阶，烟气中的颗粒撞击在台阶上产生撞击分离，分离后的飞灰颗粒会被反弹远离烟气取样嘴11。烟气取样嘴11的吸口位于一凹形空间的中心，飞灰颗粒很难进入。通过采用上述结构，可以有效降低进入烟气取样枪的飞灰量。
烟气流经各分管时，由于各分管长度不同，沿程阻力不同，所取烟气量也不相同。为消除各分管阻力偏差，在烟气取样分管二3和烟气取样分管三4与密封座5连接处的末端分别加装均流孔二7和均流孔三6。由于烟气取样分管一2最长，烟气流量最小，不用加装均流孔。均流孔的尺寸可通过阻力计算获得，然后再在实验台上进行抽吸试验。通过风速表测量各烟气取样嘴吸口的风速，若存在较大偏差，调整均流孔的尺寸，直至三分管烟气流量完全一致。由于三个烟气取样分管的烟气流量完全一致，极大提高了所取烟气的代表性。三个烟气取样分管所取烟气在烟气混合室8中充分混合，通过烟气引出管9进入烟气分析仪。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (5)
1.一种均流防堵烟气取样枪，其特征是，包括：烟气取样管、密封座、均流孔、烟气混合室和烟气引出管；
所述烟气取样管包括长度各不相同的多个烟气取样分管，所述多个烟气取样分管的一端固定在所述密封座内，所述多个烟气取样分管的另一端分别设置烟气取样嘴，所述均流孔设置在所述烟气取样分管与所述密封座连接处的末端，所述烟气混合室与所述烟气取样管连接，所述烟气混合室与所述烟气引出管连通。
2.如权利要求1所述的一种均流防堵烟气取样枪，其特征是，所述多个烟气取样分管的管径相同，所述多个烟气取样分管与所述密封座连接的部位通过焊接密封。
3.如权利要求1所述的一种均流防堵烟气取样枪，其特征是，所述烟气取样嘴背对烟气来流方向，所述烟气取样嘴的进烟口设计成内凹形，烟气取样嘴的吸口位于凹形空间的中心；所述烟气取样嘴正对烟气来流方向设置锥形台面。
4.如权利要求1所述的一种均流防堵烟气取样枪，其特征是，所述密封座通过螺纹固定在烟道管壁上的烟气取样枪管座上。
5.如权利要求1所述的一种均流防堵烟气取样枪，其特征是，所述均流孔的尺寸保证所述多个烟气取样分管的烟气流量完全相同。
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