一种烟气采样装置和防堵塞方法

技术领域

本申请实施例涉及烟气采样技术领域，尤其涉及一种烟气采样装置和防堵塞方法。

背景技术

目前在生产中脱硝烟气的分析采用CEMS分析仪，通过现场采样探杆、采样探头、采样管路后，将脱硝烟道内的烟气送至CEMS站房分析仪进行分析测量，实现NOx数据的显示和传输，由于烟气中含有大量灰尘，且采样探杆较细，因此，自该套设备投运以来，现场采样探杆频繁堵塞，导致CEMS系统对烟气的采样进程不通畅，无法采集定容定量烟气至分析仪测量腔室，导致NOx数据频繁跳变，甚至为0，同时，由于探杆内部积灰较多，直接导致探头内置滤芯(位于探杆下一级)、音速小孔(位于探杆下一级)也跟着发生堵塞，需要每周人工清理内置滤芯，也需要消耗大量的音速小孔，维护量和维护成本极高。

基于上述原因，脱硝CEMS仪表缺陷率高，脱硝系统自动投入率较低，无法实现精准喷氨，氨逃逸率高，空预器堵塞严重，明显不利于精益生产管理。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提供了一种烟气采样装置。

本发明的第二方面提供了一种防堵塞方法。

有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种烟气采样装置，包括：

采样组件本体，所述采样组件本体包括采集端和输出端，所述输出端用于连通至烟气分析组件；

反清洁组件，所述反清洁组件连通于所述采样组件本体的输出端，用于向所述采样组件本体内注入清洁介质，并使所述清洁介质经由所述输出端供给至所述采集端。

在一种可行的实施方式中，所述反清洁组件包括：

反清洁管，所述反清洁管连通于所述采样组件本体的输出端，用于对清洁介质进行引流。

电磁阀，所述电磁阀设置在所述反清洁端上，用于开启或阻断清洁介质的供给。

在一种可行的实施方式中，所述反清洁组件还包括：

风机，所述风机连接于所述反清洁管，所述风机用于输出压缩空气。

在一种可行的实施方式中，所述采样组件本体还包括：

法兰；

采样箱，所述采样箱和所述采样组件本体的采集端通过法兰相连接。

在一种可行的实施方式中，所述采样组件本体还包括：

内置滤芯，所述内置滤芯设置在所述采样箱内部；

音速小孔，所述音速小孔设置在所述采样箱内部。

在一种可行的实施方式中，烟气采样装置还包括：

前置滤芯，所述前置滤芯设置在采样组件本体的采集端。

在一种可行的实施方式中，烟气采样装置还包括：

控制器，所述控制器连接于所述反清洁组件，用于控制所述反清洁组件的启停；和/或

所述烟气分析组件包括CEMS分析仪。

在一种可行的实施方式中，烟气采样装置还包括堵塞监测组件，所述堵塞监测组件包括：

气体流量计，所述气体流量计设置在所述三通管靠近采样装置的一端；

流量监测器，所述流量监测器与气体流量计和控制器电性连接。

根据本申请实施例的第二方面提出了一种防堵塞方法，应用于上述任一项所述的烟气采样装置，所述防堵塞方法包括：

响应于反清洁指令，控制反清洁组件启动；

通过反清洁组件，将清洁介质供给采样组件本体，以使所述清洁介质经由输出端供给到采集端。

在一种可行的实施方式中，防堵塞方法还包括：

对采样组件本体的输出端进行气体流量监控，以获取流量信息；

在所述流量信息低于阈值的情况下，发出反清洁指令；

在响应于所述反清洁指令，通过所述反清洁组件对所述采样组件本体进行清洁之后，所述流量信息仍低于阈值的情况下，发出示警。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本申请实施例提供的烟气采样装置包括了采样组件本体和反清洁组件，其中，采样组件本体包括采集端和输出端，输出端用于连通至烟气分析组件，反清洁组件连通于采样组件本体的输出端，用于向采样组件本体内注入清洁介质，并使清洁介质经由输出端供给至采集端，在需要对采样组件本体进行清洁时，可启动反清洁组件，反清洁组件将清洁介质引流至采样组件本体的输出端，且清洁介质经由输出端穿过采样组件本体中需清洁的部件，最终流向采集端并从采集端排出采样组件本体，在清洁介质通过采样组件本体的过程中，可将其内滞留的灰尘从采集端带出，从而实现对采样组件本体的清洁，通过反清洁组件能够有效避免积灰造成的采样组件内部堵塞，省去了每周使用人工来清洁采样组件本体内部的流程，同时也延长了部分元件的使用寿命，极大的减少生产维护的成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请提供的一种实施例的烟气采集装置的结构框图；

图2为本申请提供的一种实施例的防堵塞方法的示意性步骤流程图；

图3为本申请提供的又一种实施例的防堵塞方法的示意性步骤流程图。

110：采样组件本体、120：反清洁组件。

111：采集端、112：输出端、113：法兰、114：采样箱、115：前置滤芯、121：反清洁管、122：电磁阀。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

如图1所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种烟气采样装置，包括：采样组件本体110，采样组件本体110包括采集端111和输出端112，输出端112用于连通至烟气分析组件；反清洁组件120，反清洁组件120连通于采样组件本体110的输出端112，用于向采样组件本体110内注入清洁介质，并使清洁介质经由输出端112供给至采集端111。

本申请实施例提供的烟气采样装置包括了采样组件本体110和反清洁组件120，其中，采样组件本体110包括采集端111和输出端112，输出端112用于连通至烟气分析组件，反清洁组件120连通于采样组件本体110的输出端112，用于向采样组件本体110内注入清洁介质，并使清洁介质经由输出端112供给至采集端111，在需要对采样组件本体110进行清洁时，可启动反清洁组件120，反清洁组件120将清洁介质引流至采样组件本体110的输出端112，且清洁介质经由输出端112穿过采样组件本体110中需清洁的部件，最终流向采集端111并从采集端111排出采样组件本体110，在清洁介质通过采样组件本体110的过程中，可将其内滞留的灰尘从采集端111带出，从而实现对采样组件本体110的清洁，通过反清洁组件120能够有效避免积灰造成的采样组件内部堵塞，省去了每周使用人工来清洁采样组件本体110内部的流程，同时也延长了部分元件的使用寿命，极大的减少生产维护的成本。

如图1所示，在一些示例中，反清洁组件120包括反清洁管121，反清洁管121连通于采样组件本体110的输出端112，用于对清洁介质进行引流；电磁阀122，电磁阀122设置在反清洁端上，用于开启或阻断清洁介质的供给。

在本申请实施例中，反清洁管121与采样组件本体110的输出端112组成三通管，反清洁管121上设有电磁阀122，反清洁管121远离输出端112的一端接触清洁介质，当需要对采样组件本体110进行反清洁时，即开启电磁阀122，清洁介质经过反清洁管121进入采样组件本体110，电磁阀122保证了在不进行清洁时，清洁介质或外部空气等不会通过反清洁管121进入采样组件本体110，能够避免对烟气的采样被稀释、污染，从而导致数据失准的情况。

如图1所示，在一些示例中，反清洁组件120还包括风机，风机连接于反清洁管121，风机用于输出压缩空气。

在本申请实施例中，清洁介质选用压缩空气，风机将压缩空气注入反清洁，同时电磁阀122开启，通过反吹的方式将采样组件本体110中的灰尘从采集端111带出。

如图1所示，在一些示例中，采样组件本体110还包括法兰113；采样箱114，采样箱114和采样组件本体110的采集端111通过法兰113相连接。

如图1所示，在一些示例中，采样组件本体110还包括内置滤芯，内置滤芯设置在采样箱114内部；音速小孔，音速小孔设置在采样箱114内部。

内置滤芯可对采集的烟气小样进行初次过滤，一定程度上进一步防止音速小孔内出现积灰，音速小孔的工作原理是当孔板前后存在一定压差，流体流经孔板，对于一定的孔径，流经孔板的流量随着压差增大而增大。但当压差超过某一数值(称为临界压差)时，流体通过孔板缩孔处的流速达到音速，这时，无论压差如何增加，只要孔板上游的压力保持一定，流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加，因此音速小孔可实现无论采集端111的烟气流速如何，其通过音速小孔的流量时一定的，是采样组件本体110的重要组成部分。

如图1所示，在一些示例中，采样组件本体110还包括前置滤芯115，前置滤芯115设置在采样组件本体110的采集端111。

在本申请实施例中，前置滤芯115设置在采样组件本体110的采集端111，其增加了前置过滤功能，将烟气中的灰尘，在源头处进行了过滤，有效避免了采集端111、内置滤芯和音速小孔积灰，保证了烟气分析组件采样、测量的精准性。

如图1所示，在一些示例中，烟气采样组件装置还包括控制器，控制器连接于反清洁组件120，用于控制反清洁组件120的启停；和/或烟气分析组件包括CEMS分析仪。

在本申请实施例中，控制器采用DCS逻辑控制中枢对反清洁组件120进行连接，实现定时启动反清洁程序，使反清洁组件120对采样组件本体110进行反清洁，同时烟气分析组件包括CEMS分析仪，其为对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的部件，采样组件本体110输出端112供给的烟气即供给至CEMS分析仪进行监测。

可以理解的是，当控制器控制反清洁组件120进行反清洁程序时，CEMS分析仪暂时停止监测分析，当反清洁程序结束时，CEMS重新开始工作。

如图1所示，在一些示例中，烟气采样装置还包括堵塞监测组件，堵塞监测组件包括：气体流量计，气体流量计设置在三通管靠近采样装置的一端；流量监测器，流量监测器与气体流量计和控制器电性连接。

堵塞监测组件对采样组件本体110内部的气体流量进行监控，避免在两次反清洁程序之间采样组件本体110发生堵塞，影响烟气监测结果，如发生堵塞，则由流量监测器反馈至控制器。

如图2所示，根据本申请实施例的第二方面提出了一种防堵塞方法，包括：

步骤101：响应于反清洁指令，控制反清洁组件启动。可以理解的是，反清洁指令由控制器定时发出，无需操作人员手动启动，进一步提高了该申请实施例的自动化水平。

步骤102：通过反清洁组件，将清洁介质供给采样组件本体，以使清洁介质经由输出端供给到采集端。可以理解的是，对本申请实施例对清洁介质不做具体限制，仅是选用压缩空气作为实施方式之一，压缩空气进入采样组件本体内部，依靠其本身的动能，能够将采样组件本体内的积灰从采集端吹出，完成反清洁程序。

如图3所示，在一些示例中，防堵塞方法还包括：

步骤201：对采样组件本体的输出端进行气体流量监控，以获取流量信息。可以理解的是，定期的反清洁程序能够将采样组件本体内的积灰吹出，但不能完全避免堵塞的风险，因此需对采样组件本体进行流量监控，提高对堵塞情况的响应速度。

步骤202：在流量信息低于阈值的情况下，发出反清洁指令。可以理解的是，流量信息低于阈值的情况下，可以判断采样组件内部发生堵塞影响了气体流量，因此需要提前开启反清洁指令，对采样组件本体进行反清洁。

步骤203：在响应于反清洁指令，通过反清洁组件对采样组件本体进行清洁之后，流量信息仍低于阈值的情况下，发出示警。可以理解的是，反清洁程序结束后，流量信息仍为恢复至正常范围，可以猜测采样组件本体内部发生的堵塞较为严重，或出现了其他反清洁组件难以解决的故障，因此发出示警，及时提醒工作人员对烟气采样装置进行检修。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。