烟气测量前处理装置

技术领域

本发明涉及各种工业烟气测量技术领域，具体涉及一种烟气测量前处理装置。

背景技术

近年来，火力发电厂日益重视机组效率和污染物排放的问题，对于火电机组来讲，保证锅炉的安全、经济、环保运行是前提和基础。为了保证这些前提和基础，需要定期对锅炉进行燃烧调整、热力测试等一些工作，锅炉烟气成分的准确测量是这些工作的前提和基础，为了保证锅炉烟气成分的准确性，要有一套可靠的烟气前期处理系统。

常规的锅炉燃烧调整和热力测试的烟气测量，是在整个烟道的截面上取很多的代表点，然后在这些代表点的位置抽取烟气进行混合，但是这些混合的烟气直接测量，会出现很多问题：混气罐的水倒吸使钢管堵塞、连接的皮管长期积水堵塞、皮管的积水抽进烟气分析仪使仪器损坏等等。现在需要一种可以方便快捷地对烟气测量前处理的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟气测量前处理装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种烟气测量前处理装置，包括

箱体：所述的箱体开设有箱进气口和箱出气口，所述的箱体内设置有冷却材料；

第一过滤部件：设置在所述的箱体内，所述的第一过滤部件开设有第一过滤进气口、第一过滤出气口和第一过滤回水口，所述的第一过滤部件内设置有第一过滤材料，所述的第一过滤进气口、第一过滤出气口位于所述的第一过滤材料两侧；

第一冷凝部件：设置在所述的箱体内，所述的第一冷凝部件开设有第一冷凝进气口、第一冷凝出气口和第一冷凝出水口；

第二过滤部件：设置在所述的箱体内，所述的第二过滤部件开设有第二过滤进气口、第二过滤出气口和第二过滤回水口，所述的第二过滤部件内设置有第二过滤材料，所述的第二过滤进气口、第二过滤出气口位于所述的第二过滤材料两侧；

第二冷凝部件：设置在所述的箱体内，所述的第二冷凝部件开设有第二冷凝进气口、第二冷凝出气口和第二冷凝出水口；

所述的箱进气口与所述的第一过滤进气口相连通，所述的第一过滤出气口与所述的第一冷凝进气口相连通，所述的第一冷凝出气口与所述的第二过滤进气口相连通，所述的第二过滤出气口与所述的第二冷凝进气口相连通，所述的第二冷凝出气口与所述的箱出气口相连通，所述的第一冷凝出水口与所述的第一过滤回水口相连通，所述的第二冷凝出水口与所述的第二过滤回水口相连通，所述的冷却材料对所述的第一冷凝部件、第二冷凝部件实现冷凝。

优选地，所述的第一过滤材料、第二过滤材料为水，所述的第一过滤进气口、第二过滤进气口位于水面之下，所述的第一过滤出气口、第二过滤出气口位于水面之上。

优选地，所述的箱进气口开设有多个，所述的第一过滤部件、第一冷凝部件分别设置有多个，所述的第二过滤部件设置有一个，一个所述的箱进气口、第一过滤部件、第一冷凝部件为一组，多组所述的第一冷凝部件连通在一个所述的第二过滤部件上。

进一步优选地，所述的第二过滤部件开设有多个所述的第二过滤进气口，所述的第二过滤进气口的数量与所述的第一冷凝部件的数量一致。

优选地，所述的第一过滤出气口与所述的第一冷凝进气口之间设置有第一单向阀，所述的第一单向阀使烟气仅能从所述的第一过滤出气口流向所述的第一冷凝进气口。

优选地，所述的第一冷凝出水口与所述的第一过滤回水口之间设置有第二单向阀，所述的第二单向阀使冷凝水仅能从所述的第一冷凝出水口流向所述的第一过滤回水口。

优选地，所述的烟气测量前处理装置还包括流量控制阀，所述的流量控制阀设置在所述的第一冷凝出气口与所述的第二过滤进气口之间，所述的流量控制阀位于所述的箱体外部。

进一步优选地，所述的流量控制阀的上游和下游均设置有第三单向阀，所述的第三单向阀使烟气仅能从所述的第一冷凝出气口经过所述的流量控制阀后流向所述的第二过滤进气口。

优选地，所述的第二冷凝部件设置有多个，多个所述的第二冷凝部件串联连接，所述的第二过滤出气口与位于首位的所述的第二冷凝部件的第二冷凝进气口相连通，前一个所述的第二冷凝部件的第二冷凝出气口与后一个所述的第二冷凝部件的第二冷凝进气口相连通，位于末位的所述的第二冷凝部件的第二冷凝出气口与所述的箱出气口相连通。

进一步优选地，所述的第二冷凝部件上开设有冷凝回水口，后一个所述的第二冷凝部件的第二冷凝出水口与前一个所述的第二冷凝部件的冷凝回水口相连通，位于首位的第二冷凝部件的第二冷凝出水口与所述的第二过滤回水口相连通。

再进一步优选地，后一个所述的第二冷凝部件的第二冷凝出水口与前一个所述的第二冷凝部件的冷凝回水口之间设置有第四单向阀，位于首位的所述的第二冷凝部件的第二冷凝出水口与所述的第二过滤回水口之间设置有所述的第四单向阀，所述的第四单向阀使冷凝水仅能从后一个所述的第二冷凝部件的第二冷凝出水口流向前一个所述的第二冷凝部件的冷凝回水口，直至从位于首位的第二冷凝部件的第二冷凝出水口流向第二过滤回水口。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明为一个设置在箱体内的装置，便于携带和运输，可以快速安装使用，通过在箱体内依次设置第一过滤部件、第一冷凝部件、第二过滤部件、第二冷凝部件，可以有效清除烟气内的杂质、污染物，结构简单，生产成本低，同时将冷凝部件与其前置的过滤部件之间设置回流结构，可以将过滤材料循环使用，节约成本。

附图说明

附图1为本实施例的内部结构示意图；

附图2为本实施例的外部结构示意图；

附图3为本实施例中第一过滤部件的结构示意图；

附图4为本实施例中第一冷凝部件的结构示意图；

附图5为本实施例中第二过滤部件的结构示意图；

附图6为本实施例中第二冷凝部件的结构示意图。

以上附图中：1、箱体；11、箱进气口；12、箱出气口；

A1-A8、第一过滤部件；21、第一过滤进气口；22、第一过滤出气口；23、第一过滤出水口；24、第一过滤回水口；

B1-B8、第一冷凝部件；31、第一冷凝进气口；32、第一冷凝出气口；33、第一冷凝出水口；

C、第二过滤部件；41、第二过滤进气口；42、第二过滤出气口；43、第二过滤出水口；44、第二过滤回水口；

D1-D3、第二冷凝部件；51、第二冷凝进气口；52、第二冷凝出气口；53、第二冷凝出水口；54、冷凝回水口；

6、流量控制阀；71、第一单向阀；72；第二单向阀；73、第三单向阀；74、第四单向阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、2所示，一种烟气测量前处理装置，采用一体设置，包括箱体1、设置在箱体1内的第一过滤部件A、第一冷凝部件B、第二过滤部件C、第二冷凝部件D、流量控制阀6，箱体1上开设有用于连通烟道内测量代表点的箱进气口11和用于连通烟气分析设备的箱出气口12，箱体1内设置有冷却材料，冷却材料对第一冷凝部件B、第二冷凝部件D实现冷凝。箱体1具有箱盖，测量时，箱盖密封连接。在本实施例中，第一过滤部件A、第一冷凝部件B、第二过滤部件C、第二冷凝部件D为有机玻璃材质的罐体，箱进气口11、箱出气口12的材质采用有机玻璃，冷却材料采用混有冰块的水。流量控制阀6可以根据实际需要来控制从代表点抽出的烟气量。

如图3-6所示，第一过滤部件A内设置有第一过滤材料，第一过滤部件A开设有第一过滤进气口21、第一过滤出气口22和第一过滤出水口23，第一过滤进气口21、第一过滤出气口22位于第一过滤材料两侧，便于将烟气中的灰尘充分过滤。第一冷凝部件B开设有第一冷凝进气口31、第一冷凝出气口32。第二过滤部件C内设置有第二过滤材料，第二过滤部件C开设有第二过滤进气口41、第二过滤出气口42、第二过滤出水口43，第二过滤进气口41、第二过滤出气口42位于第二过滤材料两侧，便于对烟气中的灰尘再次过滤。第二冷凝部件D开设有第二冷凝进气口51、第二冷凝出气口52。

如图1所示，箱进气口11与第一过滤进气口21相连通，第一过滤出气口22与第一冷凝进气口31相连通，第一冷凝出气口32与第二过滤进气口41相连通，第二过滤出气口42与第二冷凝进气口51相连通，第二冷凝出气口52与箱出气口12相连通。烟气依次经过第一过滤部件A的过滤、第一冷凝部件B的冷凝、第二过滤部件C的过滤、第二冷凝部件D的冷凝之后通入烟气分析设备。第一过滤出气口22与第一冷凝进气口31之间设置有第一单向阀71，第一单向阀71使烟气仅能从第一过滤出气口22流向第一冷凝进气口31，防止被反吸。

流量控制阀6设置在第一冷凝出气口32与第二过滤进气口41之间，流量控制阀6位于箱体1外部便于操控。流量控制阀6的上游和下游均设置有第三单向阀73，第三单向阀73使烟气仅能从第一冷凝出气口32经过流量控制阀6后流向第二过滤进气口41。

第一过滤材料、第二过滤材料为水，第一过滤进气口21、第二过滤进气口41靠近各自所在罐体的底部并位于水面之下，第一过滤出气口22、第二过滤出气口42开设在各自所在罐体的顶部并位于水面之上。第一过滤出水口23、第二过滤出水口43开设在各自罐体的底部并与箱体1的外部相连通，便于直接将过滤后的水排出。第一冷凝进气口31靠近其罐体的底部，第一冷凝出气口32位于罐体的顶部，便于充分冷凝第一过滤部件A中热烟气带出的水分。第一冷凝进气口31靠近其罐体的底部，第一冷凝出气口32位于其罐体的顶部，便于充分冷凝第一过滤部件A中热烟气带出的水分。第二冷凝进气口51靠近其罐体的底部，第二冷凝出气口52位于其罐体的顶部，便于充分冷凝第二过滤部件C中热烟气带出的水分。

如图1、3、4所示，第一冷凝部件B的底部开设有第一冷凝出水口33，第一过滤部件A的顶部开设有第一过滤回水口24，第一冷凝出水口33与第一过滤回水口24相连通，并在其之间设置有第二单向阀72，第二单向阀72使冷凝水仅能从第一冷凝出水口33流向第一过滤回水口24，可以有效回收冷凝水，节约成本。

箱进气口11开设有多个，第一过滤部件A、第一冷凝部件B分别设置有多个，第二过滤部件C设置有一个，一个箱进气口11、第一过滤部件A、第一冷凝部件B为一组，每组箱进气口11对应一个测量代表点，多组第一冷凝部件B连通在一个第二过滤部件C上，第二过滤部件C开设有多个第二过滤进气口41，第二过滤进气口41的数量与第一冷凝部件B的数量一致，最终将多个代表点的烟气混合在一起后通入烟气分析设备。每组第一冷凝出气口32后均设置有一个流量控制阀6，根据烟道内各代表点处烟气流量的不同，调整各代表点抽出烟气的烟气量。每组第一过滤出气口22与第一冷凝进气口31之间均设置有一个第一单向阀71，每组第一冷凝出水口33与第一过滤回水口24之间均设置有一个第二单向阀72，每组流量控制阀6与第二过滤进气口41之间均设置有一个第三单向阀73，确保烟气或冷凝水无法回流。

如图1、5、6所示，第二冷凝部件D设置有多个，多个第二冷凝部件D串联连接，采用多级冷凝对混合后的烟气进行冷凝处理，在本实施例中，第二冷凝部件D设置有三个。第二过滤出气口42与位于首位的第二冷凝部件D的第二冷凝进气口51相连通，前一个第二冷凝部件D的第二冷凝出气口52与后一个第二冷凝部件D的第二冷凝进气口51相连通，位于末位的第二冷凝部件D的第二冷凝出气口52与箱出气口12相连通。

第二冷凝部件D上开设有冷凝回水口54，后一个第二冷凝部件D的第二冷凝出水口53与前一个第二冷凝部件D的冷凝回水口54相连通并在其之间设置有第四单向阀74，位于首位的第二冷凝部件D的第二冷凝出水口53与第二过滤回水口44相连通并在其之间设置有第四单向阀74，使冷凝水仅能从后一个第二冷凝部件D的第二冷凝出水口53流向前一个第二冷凝部件D的冷凝回水口54，直至从位于首位的第二冷凝部件D的第二冷凝出水口53流向第二过滤回水口44，可以有效回收冷凝水，节约成本。

在本实施例中，第一单向阀71、第二单向阀72、第三单向阀73、第四单向阀74采用弹簧式止回阀，材质为透明塑料。

以下具体阐述一下本实施例的工作原理：

测试前，先往第一过滤部件A和第二过滤部件C内注水，水位到2/3的位置，箱体1也要注水，水位到2/3的位置，同时提前准备好冰块。

测试时，打开箱体1的箱盖往箱内放入一些冰块后密封，烟气从箱进气口11进入，经过连接管进入第一过滤部件A，通过罐内的水对烟气进行首次过滤，同时进行初步降温，过滤后的烟气经过第一单向阀71后被送入第一冷凝部件B进行冷凝，冷凝下来的水从第一冷凝部件B的罐底的第一冷凝出水口33抽出，经过第二单向阀72后送回第一过滤部件A。烟气继续从第一冷凝部件B抽出，经过第三单向阀73后送入流量控制阀6，根据烟道内代表点处烟气流量，调节相对应的流量控制阀6，调整好流量后的烟气经过第三单向阀73后进入第二过滤部件C进行混合，同时对烟气进行第二次过滤和降温。混合好的烟气进入第二冷凝部件D进行冷凝，冷凝后的水从第二冷凝部件D的底部的第二冷凝出水口53流出，经过第四单向阀74后反送回第二过滤部件C中。后面依次进行二级冷凝、三级冷凝，最后烟气从第二冷凝部件D流出，经过连接管送入箱体1上的箱出气口12流出，通入烟气分析设备进行分析。

本实施例提供的装置，主要是用来过滤烟气中的灰尘、冷凝烟气中的水分，保证洁净的烟气通入烟气分析仪。本实施例主要是用水过滤灰尘、冰降温冷凝，不需要经常更换滤芯、不需要拉电源，体积小、连接方便。箱体1本身有保温功能，可以适用各种环境。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。