專利名稱：抽取式旁路測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在煙氣脫硝中微量逃逸氨的監(jiān)測設(shè)備，特別涉及一種抽取式旁路測量裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，國內(nèi)用于煙氣脫硝的主要技術(shù)為選擇性催化還原法(SCR)，其原理是向反應(yīng)器內(nèi)投放氨，使之在催化劑的作用下與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成水和氮?dú)?。在這種情況下，控制好氨的注入量和氨在反應(yīng)區(qū)空間的分布是脫硝效果好壞的關(guān)鍵。投放的氨量過少，煙氣中大量的氮氧化物沒有及時(shí)反應(yīng)而排放到大氣中，沒有很好起到脫硝的目的；投放的氨量過大，就會有氨逃逸出反應(yīng)區(qū)，并與工藝流程中產(chǎn)生的硫酸鹽反應(yīng)生成硫酸銨鹽，堵塞催化劑，使催化劑失效，還有可能腐蝕下游設(shè)備。因此，在SCR出口連續(xù)、準(zhǔn)確監(jiān)測逃逸氨的量是十分必要的。據(jù)介紹，SCR出口的氨逃逸量應(yīng)控制在2ppm 3ppm，這樣可以延長空氣預(yù)熱器檢修及催化劑更換周期。國內(nèi)燃煤電廠在脫硝監(jiān)測中廣泛使用原位安裝的激光分析儀，但由于SCR出口煙道流通面積較大，再加上煙氣中粉塵含量很高，缺乏均一性，導(dǎo)致原位安裝的激光分析儀激光透過率很小，無法正常連續(xù)、準(zhǔn)確檢測煙氣中逃逸氨的量；有的地方采用角安裝的方式，可以保證激光透過率，但測量的數(shù)據(jù)不具有代表性；還有的采用抽取法，將煙氣抽取出來后，然后通過轉(zhuǎn)化器將NH3轉(zhuǎn)化為NO，采用化學(xué)熒光法檢測微量NO，再轉(zhuǎn)換成氨的值。這種方法存在轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率問題，另外，在樣氣采樣過程中，還存在水分對微量氨的吸收以及微量氨的反應(yīng)轉(zhuǎn)化等問題。這就使得SCR出口微量逃逸氨的在線監(jiān)測成為一項(xiàng)行業(yè)性的技術(shù)難題。綜上所述，當(dāng)前亟需一套測量裝置，用來在線連續(xù)、準(zhǔn)確監(jiān)測SCR出口微量逃逸氨的量，進(jìn)而控制SCR氨的注入量，以達(dá)到在少量氨(2ppm 3ppm)逃逸的情況下，脫硝效率的最大化。有鑒于此，為解決上述技術(shù)中的不足，本發(fā)明人基于相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)，并經(jīng)過不斷測試及改良，進(jìn)而有本實(shí)用新型的產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種抽取式旁路測量裝置，配合激光分析儀，實(shí)現(xiàn)SCR出口微量逃逸氨的在線、連續(xù)、準(zhǔn)確監(jiān)測，為SCR工藝過程提供可靠的數(shù)據(jù)，保證在最少量氨逃逸的情況下，達(dá)到脫硝效率的最大化，最終實(shí)現(xiàn)控制污染物(氮氧化物)排放、降低SCR運(yùn)營成本的目的。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種抽取式旁路測量裝置，其包括采樣探頭，安裝在煙道上，所述的采樣探頭包含過濾組件、采樣組件、防護(hù)箱、第一不銹鋼氣體接頭、第一熱電阻、第一加熱帶、供電接頭、信號接頭以及第一金屬電纜固定頭；所述的采樣組件的一端與過濾組件相連接，另一端安裝于防護(hù)箱內(nèi)并裝有所述的第一不銹鋼氣體接頭；所述的采樣組件上裝有第一加熱帶及第一熱電阻；所述的防護(hù)箱設(shè)有供電接頭、信號接頭及第一金屬電纜固定頭；所述的第一加熱帶與第一熱電阻均連接到所述的供電接頭與信號接頭上；測量室，包含測量組件、保溫箱、保溫棉、氣動采樣泵、第二加熱帶、第二熱電阻、手動三通球閥、第二不銹鋼氣體接頭、第三不銹鋼氣體接頭、彎管、連接管以及第二金屬電纜固定頭；所述的測量組件設(shè)于所述的保溫箱內(nèi)；所述的保溫箱內(nèi)設(shè)有保溫棉，所述的測量組件貫通該保溫箱兩端；所述的測量組件上裝有所述的第二加熱帶及第二熱電阻；所述的測量組件的一側(cè)依次通過第二不銹鋼氣體接頭、連接管與所述的氣動采樣泵相連接，所述的測量組件的另一側(cè)依次通過第三不銹鋼氣體接頭、彎管與手動三通球閥相連接；所述的第二金屬電纜固定頭設(shè)于保溫箱上，測量室的兩端通過法蘭安裝激光分析儀；伴熱管線，為恒功率加熱伴熱管線，其一端穿過第一金屬電纜固定頭通過第一不銹鋼氣體接頭與所述采樣探頭連通，伴熱管線另一端穿過第二金屬電纜固定頭通過手動三通球閥上面的不銹鋼氣體接頭與所述測量室連通；電控箱，分別與采樣探頭、伴熱管線和測量室電連接，并對采樣探頭、伴熱管線和測量室加熱及控溫。所述的抽取式旁路測量裝置，其中，所述的過濾組件設(shè)有一個高精度、低氣阻的疏水過濾器。所述的抽取式旁路測量裝置，其中，所述的測量室還包含加熱套，其安裝于所述激光分析儀的防塵鏡處；所述的加熱套內(nèi)裝有自限溫陶瓷加熱片。 所述的抽取式旁路測量裝置，其中，所述的采樣探頭還包含護(hù)罩組件和護(hù)管組件，所述的護(hù)罩組件設(shè)于所述的過濾組件外側(cè)；所述的護(hù)管組件設(shè)于所述的采樣組件外側(cè)，采樣組件與護(hù)管組件之間安裝有采樣組件密封墊。所述的抽取式旁路測量裝置，其中，所述的采樣組件密封墊采用石墨材料制成。所述的抽取式旁路測量裝置，其中，所述的測量室還包含供電接頭和塑料防水盒。本實(shí)用新型的有益效果在于1、高精度除塵采用具有納米疏水特性的超微孔SiC高效過濾器，過濾精度高達(dá)O. 3μπι，氣流阻力僅為lOOPa，測量室內(nèi)不再有粉塵污染的擔(dān)憂，使得激光分析儀的激光透過率更高，更長期穩(wěn)定，測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。2、全系統(tǒng)加熱采用加熱帶、熱電阻、溫控器對采樣探頭和測量室加熱并控溫，力口熱溫度可達(dá)到220°C;伴熱管線采用恒功率加熱伴熱管線，加熱溫度可達(dá)到200°C，激光分析儀處加熱套采用PTC自限溫陶瓷加熱片加熱，加熱溫度為130°C，溫度波動范圍小。3、整套裝置金屬材料均采用316L不銹鋼，使得裝置更加堅(jiān)固、耐用；采樣探頭和測量室與樣氣接觸部分均采用特殊工藝處理，保證樣氣在傳輸過程中逃逸氨不與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。4、使用氣動采樣泵作為采樣動力源，整套裝置沒有運(yùn)動部件，使用壽命更長，更易于維護(hù)。5、采用手動三通球閥作為轉(zhuǎn)換部件，可以實(shí)現(xiàn)激光分析儀的在線手動標(biāo)定，可以使得激光分析儀的測量準(zhǔn)確性更加直觀。6、本實(shí)用新型的整體分為三部分——采樣探頭，測量室，溫控箱。無論運(yùn)輸還是現(xiàn)場安裝均具有更多的可操作性，整套裝置具有更廣的適應(yīng)性。7、裝置內(nèi)部的電纜連接采用電纜接頭與接線盒相結(jié)合的方式，方便現(xiàn)場安裝、維護(hù)。8、管線兩端部分采用金屬電纜固定頭與防護(hù)箱、保溫箱連接，使裝置的整體連接更加協(xié)調(diào)，具有一體化風(fēng)格。9、密封元件采用石墨材料，耐溫更高，密封效果更好。10、充分考慮裝置適用性與美觀性相統(tǒng)一，裝置外觀部分全部采用不銹鋼防護(hù)箱式結(jié)構(gòu)，整套裝置既堅(jiān)固耐用，防護(hù)性能更好，又美觀大方。

圖1為本實(shí)用新型的微量氨監(jiān)測抽取式旁路測量裝置的整體示意圖；圖2為采樣探頭的剖視圖；圖3A為測量室的主視圖；圖3B為測量室的剖視圖；圖4為抽取式旁路測量裝置的氣路示意圖。附圖標(biāo)記說明1_采樣探頭；11_過濾組件；12_護(hù)罩組件；13_護(hù)管組件；14_采樣組件；141-采樣組件密封墊；15-防護(hù)箱；16-第一金屬電纜固定頭；17-第一不銹鋼氣體接頭；18_第一熱電阻；19第一加熱帶；2_伴熱管線；3_測量室；31_測量組件；32_保溫箱；33-加熱套；34_加熱片；35_第二不銹鋼氣體接頭；36_氣動采樣泵；37_第二加熱帶和特氟龍高溫布；38_連接管；39_保溫棉；310_第二熱電阻；311_塑料防水盒；312_球閥；313_第二金屬電纜固定頭；314_彎管；315_供電接頭；4_電控箱；5-法蘭；6_激光分析儀。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型為達(dá)到上述的使用目的與功效及所采用的技術(shù)手段，現(xiàn)舉出較佳可行的實(shí)施例，并配合附圖所示，詳述如下首先如圖1所示，其為本實(shí)用新型的抽取式旁路測量裝置的整體示意圖。所述的抽取式旁路測量裝置，主要包括采樣探頭1、伴熱管線2、測量室3以及電控箱4。其中，所述的采樣探頭I和測量室3通過伴熱管線2相連接，伴熱管線2確保了樣氣在傳輸過程中處于加熱狀態(tài)。再如圖2所示，其為采樣探頭的剖視圖。 所述的采樣探頭I主要包含過濾組件11、護(hù)罩組件12、護(hù)管組件13、采樣組件14、防護(hù)箱15、第一金屬電纜固定頭16、第一不銹鋼氣體接頭17、第一熱電阻18、第一加熱帶19以及采樣組件密封墊141。所述的采樣組件14的一端與過濾組件11相連接，采樣組件14的另一端安裝于防護(hù)箱15內(nèi)，并裝有所述的第一不銹鋼氣體接頭17。所述的過濾組件11外側(cè)設(shè)有護(hù)罩組件12，所述的采樣組件14外側(cè)設(shè)有護(hù)管組件13，采樣組件14與護(hù)管組件13之間安裝有采樣組件密封墊141。所述的采樣組件14上裝有第一加熱帶19和第一熱電阻18,所述的第一加熱帶19和第一熱電阻18分別連接到供電接頭(圖中未示)與信號接頭(圖中未示)上。所述的防護(hù)箱15的底部設(shè)有供電接頭、信號接頭及第一金屬電纜固定頭16。采樣探頭I安裝在煙道(圖中未示)上，其過濾組件11設(shè)有一個高精度(O. 3 μ m)、低氣阻疏水過濾器，其主要功能是采樣，并對樣氣粉塵進(jìn)行高效過濾處理，確保不污染測量室3。又如圖3A和圖3B所示，分別為測量室的主視圖和剖視圖。所述的測量室3主要包含測量組件31、保溫箱32、加熱套33、加熱片34、第二不銹鋼氣體接頭35、氣動采樣泵36、伴熱帶和特氟龍高溫布37、連接管38、保溫棉39、第二熱電阻310、塑料防水盒311、手動三通球閥312、第二金屬電纜固定頭313、彎管314、供電接頭315。所述的測量組件31設(shè)于所述的保溫箱32內(nèi)，并貫通該保溫箱32的兩端，所述的測量組件31上裝有第二加熱帶和特氟龍高溫布37及第二熱電阻310。此外，所述的測量室31 —側(cè)依次通過所述的不銹鋼氣體接頭35、連接管38與所述的氣動采樣泵36相連接，測量組件31的另一側(cè)依次通過另一不銹鋼氣體接頭、彎管314與手動三通球閥312相連接。所述的手動三通球閥312主要功能是切換采樣和標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)激光分析儀的在線手動標(biāo)定。所述的加熱片34安裝于加熱套33內(nèi)，所述的加熱套33安裝于測量組件31的兩端。所述的第二金屬電纜固定頭313設(shè)于保溫箱32的底部。此外，所述的保溫箱32的內(nèi)壁鋪設(shè)有保溫棉39，而保溫箱32的外側(cè)設(shè)有塑料防水盒311及供電接頭315。最后如圖4所示，其為抽取式旁路測量裝置的氣路示意圖。所述的采樣探頭I穿過第一金屬電纜固定頭通過第一不銹鋼氣體接頭17與伴熱管線2的一端連通，所述的測量室3穿過第二金屬電纜固定頭通過不銹鋼氣體接頭35而與伴熱管線2的另一端連通。測量室3的兩側(cè)分別通過法蘭5安裝激光分析儀6。所述的電控箱4分別與采樣探頭1、伴熱管線2和測量室3電連接，主要用來控制采樣探頭1、伴熱管線2和測量室3的加熱與控溫。測量室3是整套裝置 的核心部件，其兩端設(shè)有法蘭5用來安裝激光分析儀6，中間段是測量組件31，是激光分析儀6進(jìn)行檢測的技術(shù)環(huán)節(jié)。測量組件31 —側(cè)連接手動三通球閥312，是樣氣進(jìn)口，另一側(cè)連接氣動采樣泵36，是樣氣出口。整個測量組件31、手動球閥312及氣動采樣泵36均放置于所述的保溫箱32內(nèi)，確保樣氣在檢測過程中不會有冷凝水析出，影響檢測結(jié)果。氣動采樣泵36是整套裝置的動力源，其作用是將煙道內(nèi)煙氣抽取到測量組件31內(nèi)，以標(biāo)準(zhǔn)氣般的品質(zhì)供激光分析儀檢測。在激光分析儀6防塵鏡部分還加裝了所述的加熱套33，其安裝于所述激光分析儀的防塵鏡處，確保了激光分析儀部分不會有冷凝水析出污染防塵鏡片。本實(shí)用新型的抽取式旁路測量裝置的樣氣流通路徑均處于加熱狀態(tài)，確保了樣氣傳輸過程中不會因冷凝出水而導(dǎo)致樣氣中逃逸氨被吸收而流失；樣氣流經(jīng)管線(無論是采樣探頭還是測量室)均經(jīng)過特殊工藝處理，確保樣氣傳輸過程中不會發(fā)生逃逸氨的催化轉(zhuǎn)化，保證了激光分析儀檢測出來的數(shù)據(jù)能夠真實(shí)反映煙道內(nèi)煙氣的逃逸氨含量。綜上所述，本實(shí)用新型采用了高精度過濾器、全系統(tǒng)加熱等具有高端技術(shù)的新元件及技術(shù)措施，力爭做到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，配合激光分析儀，實(shí)現(xiàn)SCR出口處逃逸氨的在線連續(xù)監(jiān)測，解決了行業(yè)性尖端技術(shù)難題。本實(shí)用新型的抽取式旁路測量裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)1、高精度除塵采用具有納米疏水特性的超微孔SiC高效過濾器，過濾精度高達(dá)O. 3μπι，氣流阻力僅為lOOPa，測量室內(nèi)不再有粉塵污染的擔(dān)憂，使得激光分析儀的激光透過率更高，更長期穩(wěn)定，測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。2、全系統(tǒng)加熱采用加熱帶、熱電阻、溫控器對采樣探頭和測量室加熱并控溫，力口熱溫度可達(dá)到220°C;伴熱管線采用恒功率加熱伴熱管線，加熱溫度可達(dá)到200°C，激光分析儀處加熱套采用PTC自限溫陶瓷加熱片加熱，加熱溫度為130°c，溫度波動范圍小。3、整套裝置金屬材料均采用316L不銹鋼，使得裝置更加堅(jiān)固、耐用；采樣探頭和測量室與樣氣接觸部分均采用特殊工藝處理，保證樣氣在傳輸過程中逃逸氨不與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。4、使用氣動采樣泵作為采樣動力源，整套裝置沒有運(yùn)動部件，使用壽命更長，更易于維護(hù)。5、采用手動三通球閥作為轉(zhuǎn)換部件，可以實(shí)現(xiàn)激光分析儀的在線手動標(biāo)定，可以使得激光分析儀的測量準(zhǔn)確性更加直觀。6、本實(shí)用新型的整體分為三部分——采樣探頭，測量室，溫控箱。無論運(yùn)輸還是現(xiàn)場安裝均具有更多的可操作性，整套裝置具有更廣的適應(yīng)性。7、裝置內(nèi)部的電纜連接采用電纜接頭與接線盒相結(jié)合的方式，方便現(xiàn)場安裝、維護(hù)。8、管線兩端部分采用金屬電纜固定頭與防護(hù)箱、保溫箱連接，使裝置的整體連接更加協(xié)調(diào)，具有一體化風(fēng)格。9、所述的采樣組件密封墊采用石墨材料，耐溫更高，密封效果更好。10、充分考慮裝置適用性與美觀性相統(tǒng)一，裝置外觀部分全部采用不銹鋼防護(hù)箱式結(jié)構(gòu)，整套裝置既堅(jiān)固耐用，防護(hù)性能更好，又美觀大方。以上對本實(shí)用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種抽取式旁路測量裝置，其特征在于，包括采樣探頭，安裝在煙道上，所述的采樣探頭包含過濾組件、采樣組件、防護(hù)箱、第一不銹鋼氣體接頭、第一熱電阻、第一加熱帶、供電接頭、信號接頭以及第一金屬電纜固定頭；所述的采樣組件的一端與過濾組件相連接，另一端安裝于防護(hù)箱內(nèi)并裝有所述的第一不銹鋼氣體接頭；所述的采樣組件上裝有第一加熱帶及第一熱電阻；所述的防護(hù)箱設(shè)有供電接頭、信號接頭及第一金屬電纜固定頭；所述的第一加熱帶與第一熱電阻均連接到所述的供電接頭與 目號接頭上；測量室，包含測量組件、保溫箱、保溫棉、氣動采樣泵、第二加熱帶、第二熱電阻、手動三通球閥、第二不銹鋼氣體接頭、第三不銹鋼氣體接頭、彎管、連接管以及第二金屬電纜固定頭；所述的測量組件設(shè)于所述的保溫箱內(nèi)；所述的保溫箱內(nèi)設(shè)有保溫棉，所述的測量組件貫通該保溫箱兩端；所述的測量組件上裝有所述的第二加熱帶及第二熱電阻；所述的測量組件的一側(cè)依次通過第二不銹鋼氣體接頭、連接管與所述的氣動采樣泵相連接，所述的測量組件的另一側(cè)依次通過第三不銹鋼氣體接頭、彎管與手動三通球閥相連接；所述的第二金屬電纜固定頭設(shè)于保溫箱上，測量室的兩端通過法蘭安裝激光分析儀；伴熱管線，為恒功率加熱伴熱管線，其一端穿過第一金屬電纜固定頭通過第一不銹鋼氣體接頭與所述采樣探頭連通，伴熱管線另一端穿過第二金屬電纜固定頭通過手動三通球閥上面的不銹鋼氣體接頭與所述測量室連通；電控箱，分別與采樣探頭、伴熱管線和測量室電連接，并對采樣探頭、伴熱管線和測量室加熱及控溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽取式旁路測量裝置，其特征在于，所述的過濾組件設(shè)有一個高精度、低氣阻的疏水過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽取式旁路測量裝置，其特征在于，所述的測量室還包含加熱套，其安裝于所述激光分析儀的防塵鏡處；所述的加熱套內(nèi)裝有自限溫陶瓷加熱片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽取式旁路測量裝置，其特征在于，所述的采樣探頭還包含護(hù)罩組件和護(hù)管組件，所述的護(hù)罩組件設(shè)于所述的過濾組件外側(cè)；所述的護(hù)管組件設(shè)于所述的采樣組件外側(cè)，采樣組件與護(hù)管組件之間安裝有采樣組件密封墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抽取式旁路測量裝置，其特征在于，所述的采樣組件密封墊米用石墨材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽取式旁路測量裝置，其特征在于，所述的測量室還包含供電接頭和塑料防水盒。
專利摘要本實(shí)用新型為一種抽取式旁路測量裝置，其中，采樣探頭安裝在煙道上，其采樣組件分別與過濾組件和防護(hù)箱連接，采樣組件上裝有加熱元件及溫度監(jiān)控元件；測量室設(shè)有含保溫棉和測量組件的保溫箱。測量組件上裝有加熱元件和溫度檢測元件，測量組件兩側(cè)分別與氣動采樣泵和手動三通球閥相連接，測量室的兩端安裝激光分析儀；伴熱管線分別與采樣探頭和測量室連接；電控箱實(shí)現(xiàn)對采樣探頭、伴熱管線和測量室的加熱及控溫。本實(shí)用新型配合激光分析儀，實(shí)現(xiàn)SCR出口微量逃逸氨的在線連續(xù)、準(zhǔn)確的監(jiān)測，為SCR工藝過程提供可靠的數(shù)據(jù)，保證在最少量氨逃逸的情況下，達(dá)到脫硝效率的最大化，最終實(shí)現(xiàn)控制污染物(氮氧化物)排放、降低SCR運(yùn)營成本的目的。
文檔編號G01N1/24GK202886257SQ20122054177
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者閆軍, 朱斌, 周斌 申請人:北京航天益來電子科技有限公司