用于炉膛水冷壁气氛测试的烟气采样系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及的是一种锅炉测试技术领域的烟气采样系统，特别是一种带有防堵型烟气采样装置的用于炉膛水冷壁气氛测试的烟气采样系统及其使用方法。

背景技术

煤粉锅炉水冷壁区域高温腐蚀是一种典型的问题，发生高温腐蚀会使水冷壁管以较快的速度减薄，严重时发生爆管，需要更换水冷壁管。水冷壁发生高温腐蚀与燃煤中的硫含量，煤粉燃烧器的角度和设计均有关系。开展灵活性改造，会安装稳燃能力强的燃烧器，水冷壁发生高温腐蚀的可能性增大，因此在燃烧器改造后有必要进行燃烧器区域水冷壁气氛的测试，从而评判燃烧器改造后运行的安全性。

测试水冷壁的气氛是一件工作难度大，工作量大的测试工作，主要存在炉膛区域的取样管容易堵塞、炉膛区域烟温高用直接抽出容易现损坏烟气分析仪的情况，由于是试验用的测点，也不易设计的过于复杂，增加成本和安装时间。因此需要设计用于炉膛水冷壁气氛测试的烟气采样系统，减少人员的工作强度，提升试验的效率，提高测试的精度。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种用于炉膛水冷壁气氛测试的烟气采样系统及其使用方法，从而解决上述背景技术中提出的测点容易堵塞、测试工作量大、容易损坏烟气分析仪的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种用于炉膛水冷壁气氛测试的烟气采样系统，包括水冷壁、防堵型烟气采样装置、烟气输气管、烟气预处理装置；水冷壁包括水冷壁管和水冷壁管鳍片，水冷壁管内流通的为水蒸气；防堵型烟气采样装置包括烟气采样杆、散热翅片、采样三通、采样堵头、连接管、干燥管、取样软管、采样孔，采样孔布置在水冷壁管鳍片上，烟气采样杆的前端与采样孔连接在一起，烟气采样杆的后端与采样三通连接在一起，采样堵头安装在采样三通的直通端，散热翅片安装在烟气采样杆上，连接管的进气口与采样三通的斜管段出气口相连接，连接管的出气口与干燥管的进气口相连接，取样软管的进气口与干燥管的出气口相连接；在烟气预处理装置上安装有进气宝塔头、出气宝塔头、切换开关、抽气装置、浮子流量计，进气宝塔头过烟气输气管与取样软管的出气口相连接，出气宝塔头通过管路与烟气分析仪相连接，切换开关用于对采样分管上的电磁阀进行控制，抽气装置用于抽取采样气体，浮子流量计与进气宝塔头相串接在一起用于测量采样气体的流量；防堵型烟气采样装置为多个；烟气预处理装置为多通道预处理装置，进气宝塔头、出气宝塔头、切换开关、抽气装置、浮子流量计均为多个；每两个或多个取样软管通过采样分管汇集成一个采样总管，采样总管的出气口与烟气预处理装置的进气宝塔头相连接，在采样总管上游的采用分管上均安装有电磁阀，采样分管、采用总管、电磁阀构成烟气输气管。

进一步地，在本发明的预处理装置上还安装有红绿LED灯珠，红绿LED灯珠用于显示电磁阀状态；烟气采样杆与采样孔焊接在一起。

进一步地，在本发明中，防堵型烟气采样装置为十个，每两个采样分管汇集成一个采样总管，采样分管上的电磁阀总计有十个；烟气预处理装置的进气宝塔头、出气宝塔头、切换开关、抽气装置、浮子流量计、红绿LED灯珠均为五个。

本发明还提供一种用于炉膛水冷壁气氛测试的烟气采样系统的使用方法，包括以下步骤：步骤一，打开采样三通直通端的采样堵头，用合适的钢钎插入疏通采样杆，疏通后装上采样堵头；步骤二，把烟气预处理装置上的切换开关都拧到相同的一侧，打开对应采样分管上的电磁阀，打开烟气预处理装置的抽气装置，调节浮子流量计上自带的针型阀将流量调节到与烟气分析仪匹配，将烟气分析仪依次连接各个出口宝塔接头分别进行烟气分析测试；步骤三，把烟气预处理装置上的切换开关都拧到相同的另一侧，打开其余采样分管上相应的电磁阀，打开烟气预处理装置的抽气装置，调节浮子流量计上自带的针型阀将流量调节到与烟气分析仪匹配，将烟气分析仪依次连接各个出口宝塔接头分别进行烟气分析测试。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发明的烟气采样杆可以通过鳍片快速散热，避免采样的烟气温度过高，损坏烟气采样设备。近端采用干燥管过滤并除尘保证后续的烟气输送管路中不会节露和积灰导致堵塞。采用多路的烟气预处理装置可以在测量其中一路烟气成分时，提前抽取另一路烟气，加快测试速度，且可以通过管路将若干个需要测试的测点引到一个合适的位置，方便试验人员测试。通过采样系统的应用，可以提高测试的效率和精度。

附图说明

图1为本发明实施例的总体结构示意图；

图2为本发明实施例中防堵型烟气采样装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中烟气输气管的结构示意图；

图4为本发明实施例中烟气预处理装置的结构示意图；

图5为本发明实施例的使用方法流程图；

其中，1、水冷壁，11、水冷壁管，12、水冷壁管鳍片，2、防堵型烟气采样装置，21、烟气采样杆，22、散热翅片，23、采样三通，24、采样堵头，25、连接管，26、干燥管，27、取样软管，28、采样孔，3、烟气输气管，311、第一采样分管，312、第二采样分管，313、第三采样分管，314、第四采样分管，315、第五采样分管,316、第六采样分管，317、第七采样分管，318、第八采样分管，319、第九采样分管，320、第十采样分管，321、第一电磁阀，322、第二电磁阀，323、第三电磁阀，324、第四电磁阀，325、第五电磁阀，326、第六电磁阀，327、第七电磁阀，328、第八电磁阀，329、第九电磁阀，330、第十电磁阀，331、第一采样总管，332、第二采样总管，333、第三采样总管，334、第四采样总管，335、第五采样总管，4、烟气预处理装置，401、第一切换开关，402、第二切换开关，403、第三切换开关，404、第四切换开关，405、第五切换开关，406、第一红绿LED灯珠，407、第二红绿LED灯珠，408、第三红绿LED灯珠，409、第四红绿LED灯珠，410、第五红绿LED灯珠，411、第一浮子流量计，412、第二浮子流量计，413、第三浮子流量计，414、第四浮子流量计，415、第五浮子流量计，416、第一出气宝塔头，417、第二出气宝塔头，418、第三出气宝塔头，419、第四出气宝塔头，420、第五出气宝塔头，421、第一进气宝塔头，422、第二进气宝塔头，423、第三进气宝塔头，424、第四进气宝塔头，425、第五进气宝塔头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的系统结构如图1至图4所示，本发明包括水冷壁1、防堵型烟气采样装置2、烟气输气管3、烟气预处理装置4，水冷壁1包括水冷壁管11、水冷壁管鳍片12，防堵型烟气采样装置2包括烟气采样杆21、散热翅片22、采样三通23、采样堵头24、连接管25、干燥管26、取样软管27、采样孔28，烟气输气管3包括第一采样分管311、第二采样分管312、第三采样分管313、第四采样分管314、第五采样分管315、第六采样分管316、第七采样分管317、第八采样分管318、第九采样分管319、第十采样分管320、第一电磁阀321、第二电磁阀322、第三电磁阀323、第四电磁阀324、第五电磁阀325、第六电磁阀326、第七电磁阀327、第八电磁阀328、第九电磁阀329、第十电磁阀330、第一采样总管331、第二采样总管332、第三采样总管333、第四采样总管334、第五采样总管335。在烟气预处理装置4上安装有第一切换开关401、第二切换开关402、第三切换开关403、第四切换开关404、第五切换开关405、第一红绿LED灯珠406、第二红绿LED灯珠407、第三红绿LED灯珠408、第四红绿LED灯珠409、第五红绿LED灯珠410、第一浮子流量计411、第二浮子流量计412、第三浮子流量计413、第四浮子流量计414、第五浮子流量计415、第一出气宝塔头416、第二出气宝塔头417、第三出气宝塔头418、第四出气宝塔头419、第五出气宝塔头420、第一进气宝塔头421、第二进气宝塔头422、第三进气宝塔头423、第四进气宝塔头424、第五进气宝塔头425；水冷壁管11内流通的为水蒸气，采样孔28布置在水冷壁管鳍片12上，烟气采样杆21的前端与采样孔28连接在一起，烟气采样杆21的后端与采样三通23连接在一起，采样堵头24安装在采样三通23的直通端，散热翅片22安装在烟气采样杆21上，连接管25的进气口与采样三通23的斜管段出气口相连接，连接管25的出气口与干燥管26的进气口相连接，取样软管27的进气口与干燥管26的出气口相连接。防堵型烟气采样装置2有十个，对应的十个取样软管27的出气口通过管路分别与第一采样分管311、第二采样分管312、第三采样分管313、第四采样分管314、第五采样分管315、第六采样分管316、第七采样分管317、第八采样分管318、第九采样分管319、第十采样分管320的进气口相连接，对应的十个烟气采样杆21分别与十个采样孔28相连接。第一电磁阀321、第二电磁阀322、第三电磁阀323、第四电磁阀324、第五电磁阀325、第六电磁阀326、第七电磁阀327、第八电磁阀328、第九电磁阀329、第十电磁阀330分别布置在第一采样分管311、第六采样分管316、第二采样分管312、第七采样分管317、第三采样分管313、第八采样分管318、第四采样分管314、第九采样分管319、第五采样分管315、第十采样分管320上。第一采样分管311、第六采样分管316的出气口均与第一采样总管331的进气口相连接，第二采样分管312、第七采样分管317的出气口均与第二采样总管332的进气口相连接，第三采样分管313、第八采样分管318的出气口均与第三采样总管333进气口相连接，第四采样分管314、第九采样分管319的出气口均与第四采样总管334的进气口相连接，第五采样分管315、第十采样分管320上的出气口均与第五采样总管335的进气口相连接。第一采样总管331、第二采样总管332、第三采样总管333、第四采样总管334、第五采样总管335的出气口分别与第一进气宝塔头421、第二进气宝塔头422、第三进气宝塔头423、第四进气宝塔头424、第五进气宝塔头425相连接。第一切换开关401对第一电磁阀321、第二电磁阀322进行控制，第二切换开关402对第三电磁阀323、第四电磁阀324进行控制，第三切换开关403对第五电磁阀325、第六电磁阀326进行控制，第四切换开关404对第七电磁阀327、第八电磁阀328进行控制，第五切换开关405对第九电磁阀329、第十电磁阀330进行控制。烟气预处理装置4中的抽气装置用于抽取采样气体，五个浮子流量计分别与五个进气宝塔头相串接在一起用于测量采样气体的流量，五个红绿LED灯珠用于显示十个电磁阀的状态。

本发明实施过程如图5所示，采样前打开堵头24，采用合适的钢钎插入疏通采样杆21，疏通后装上堵头24。把第一切换开关401、第二切换开关402、第三切换开关403、第四切换开关404、第五切换开关405拧到相同的一侧，打开第一电磁阀321、第三电磁阀323、第五电磁阀325、第七电磁阀327、第九电磁阀329，同时对应的第一红绿LED灯珠406、第二红绿LED灯珠407、第三红绿LED灯珠408、第四红绿LED灯珠409、第五红绿LED灯珠410亮起指示开度，打开烟气预处理装置的开关进行抽气，第一采样分管311、第二采样分管312、第三采样分管313、第四采样分管314、第五采样分管315通气，调节第一浮子流量计411、第二浮子流量计412、第三浮子流量计413、第四浮子流量计414、第五浮子流量计415上自带的针型阀流量将流量调节的与烟气分析仪匹配。将烟气预处理装置4的第一出气宝塔头416与烟气分析仪连接，测试完毕后；将烟气分析仪接第二出气宝塔头417继续进行测试，测试完毕后再依次接第三出气宝塔头418、第四出气宝塔头419、第五出气宝塔头420进行测试；而后，将第一切换开关401、第二切换开关402、第三切换开关403、第四切换开关404、第五切换开关405拧至另一侧，第一采样分管311、第二采样分管312、第三采样分管313、第四采样分管314、第五采样分管315关闭，第六采样分管316、第七采样分管317、第八采样分管318、第九采样分管319、第十采样分管320通气。循环操作，当测试完第五出气宝塔头420传输的烟气后，再次接到第一出气宝塔头416，此时此气路的烟气已经抽取完毕，第一出气宝塔头416输出的烟气为此气路对应的炉膛内部的烟气。通过系统的应用使测试工作变得简单。

多通道烟气预处理装置4内部的烟气抽取装置为常规的烟气抽取和过滤系统，不属于本专利的发明内容。

实际操作中不定期观察干燥管内的干燥剂颜色，必要时进行管内干燥剂的更换，保证干燥效果，避免后面管路的堵塞。不定期打开堵头对防堵型烟气采样装置进行疏通。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。