可調(diào)鍋爐水冷取樣槍裝置及取樣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋爐燃燒測試裝置范圍，是一種鍋爐燃燒過程中，可實現(xiàn)對爐膛高溫?zé)煔馊拥乃淙友b置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生大量污染物，對爐膛內(nèi)污染物作用規(guī)律的了解是污染物控制的基礎(chǔ)，而爐膛內(nèi)煙氣樣品的準(zhǔn)確取樣是研究該作用規(guī)律的前提。取樣槍是一種對特定燃燒設(shè)備燃燒產(chǎn)物進行采集的常用裝置，但常規(guī)的取樣槍都是在鍋爐尾部煙道、靜電除塵后和脫硫后進行取樣，這些地方相對于爐膛內(nèi)部溫度都很低，針對這些地方開發(fā)的取樣槍難以承受爐膛的高溫。目前還缺乏針對爐膛，尤其是火電廠鍋爐爐膛中心高溫火焰區(qū)的高溫取樣槍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可在爐膛內(nèi)部高溫環(huán)境中進行取樣分析的裝置及方法，其特征在于，取樣槍是一種可拆卸的多段取樣裝置，并在取樣槍加裝水冷裝置，通過水冷使取樣槍不超過工作溫度，保證取樣過程中，不會使樣品的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。
[0004]本發(fā)明中，在取樣槍加裝進水管路和出水管路，進水管路和出水管路通過耐高溫金屬支架相互連接，出水管路內(nèi)部套接樣品取樣管。通過螺紋連接組裝多節(jié)進水管路、出水管路及取樣管不銹鋼水冷組件組成水冷槍，各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現(xiàn)。根據(jù)前面提到的裝置，本發(fā)明提供一種水冷取樣槍操作方法，在測試現(xiàn)場組裝組件，裝配好后將通入冷卻水的取樣槍伸入鍋爐爐膛，通過取樣槍后連接的抽氣設(shè)備抽取爐膛煙氣并進而分析?？紤]測試爐膛、現(xiàn)場安裝和運輸條件，取樣槍長度可由不同長度及不同水冷組件組成。
[0005]本發(fā)明和一般的常規(guī)取樣槍相比，可實現(xiàn)鍋爐內(nèi)部中心不同高溫區(qū)域的在線或非在線取樣，通過水冷，保證取樣槍能在高溫環(huán)境下正常運行，且不改變樣品的物理化學(xué)性質(zhì)，更能反映燃燒的實際過程。
【附圖說明】
[0006]圖1是水冷取樣槍裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]其中1是冷卻水進水管，2是支撐卡套，3是中螺紋接頭，4是取樣管頂部螺紋接頭，5是冷卻水出水管，6是大螺紋接頭，7是取樣管，8是取樣管尾部螺紋接頭，9是冷卻水進口，10是冷卻水出口，11是煙氣進口，12是煙氣出口，13是取樣槍頭部溫度傳感器，14是取樣槍尾部溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明是一種可拆卸的多段式能在高溫環(huán)境下安全運行的水冷槍。在取樣槍加裝循環(huán)水冷管路，冷卻水進水管路和冷卻水出水管路通過耐高溫金屬支架相互連接，出水管路內(nèi)部套接樣品取樣管。通過螺紋連接組裝多節(jié)不銹鋼水冷組件組成水冷槍，各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現(xiàn)。考慮測試爐膛、現(xiàn)場安裝和運輸條件，取樣槍長度可由不同長度水冷組件組成。
[0009]下面結(jié)合附圖予以說明。
[0010]水冷取樣槍主要包括取樣管和由冷卻水進水管1、冷卻水出水管5等組成的循環(huán)水冷管路。冷卻水進水管1，材料為不銹鋼，可有2?5節(jié)，每節(jié)1?2米，節(jié)與節(jié)之間通過中螺紋接頭3彼此相互連接，螺紋通過紫銅墊片密封。4是取樣管頂部螺紋接頭，通過紫銅墊片密封，防止漏水漏氣，同時與取樣管直接連接，固定取樣管。冷卻水出水管5，材料為不銹鋼，每節(jié)之間通過大螺紋接頭6彼此相互連接，通過紫銅墊片密封。7是取樣管，它處于冷卻水出水管5的中間，也由多節(jié)管道組成，不同節(jié)管道通過螺紋連接，為了保證水冷效果及內(nèi)外通道的相對位置，每節(jié)的取樣管7和冷卻水出水管5中間設(shè)置隔板固定。8是取樣管尾部螺紋接頭，通過紫銅墊片密封，防止漏水漏氣，同時保證取樣管處于中心位置。冷卻水進水管1和冷卻水出水管5通過鎢等耐高溫材料制成的支撐卡套2支撐和固定。
[0011]循環(huán)冷卻水從冷卻水進口 9進入，通過冷卻水進水管1進入冷卻水出水管5,從冷卻水出口 10排出。煙氣從進煙氣口 11進入，通過煙氣取樣管從煙氣出口 12與其他分析儀器連接，從而實現(xiàn)在線或非在線對鍋爐燃燒過程取樣。
[0012]此外，取樣槍頭部和尾部分別安裝溫度傳感器13和14，可實時監(jiān)測取樣位置溫度和煙氣經(jīng)過水冷取樣槍后的溫度。通過溫度傳感器14對溫度的監(jiān)測進而調(diào)整水流量，保證取樣槍維持在規(guī)定溫度范圍內(nèi)工作。
[0013]取樣過程中，在測試現(xiàn)場組裝組件，裝配好通水的取樣槍伸入鍋爐爐膛，通過取樣槍后連接的抽氣設(shè)備抽取爐膛煙氣并進而分析。
[0014]本發(fā)明可用其他的不違背本發(fā)明的精神和主要特征的具體形式來概述。因此，本發(fā)明的上述實施方案都只能認(rèn)為是對本發(fā)明的說明而不能限制本發(fā)明，權(quán)利要求書指出了本發(fā)明的范圍，而上述的說明并未全部指出本發(fā)明的范圍。因此，在與本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可在鍋爐爐膛內(nèi)部高溫環(huán)境中不同位置進行取樣分析的裝置及方法，包括取樣管7，由冷卻水進水管1、冷卻水出水管5、冷卻水進口 9和冷卻水出口 10組成的循環(huán)水冷管路，以及由支撐卡套2、中螺紋接頭3、取樣管頂部螺紋接頭4、大螺紋接頭6、取樣管尾部螺紋接頭8組成的組裝及支持部件，由取樣槍頭部溫度傳感器13和取樣槍尾部溫度傳感器14組成的溫度傳感器系統(tǒng)，其特征在于，該取樣裝置具有能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐爐膛不同位置的煙氣的在線取樣的可拆卸的多段式構(gòu)造，以及可保證取樣過程中不會使樣品的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的能夠控制溫度與取樣位置煙氣溫度相同的循環(huán)水冷管路，并且可在測試現(xiàn)場進行組件組裝，裝配好通水的取樣槍伸入鍋爐爐膛，通過取樣槍后連接的抽氣設(shè)備提供的動力，爐膛煙氣由煙氣進口 11進入取樣管7，并通過煙氣出口 12進入抽氣設(shè)備并進行采集進而分析。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置及方法，其特征在于，在取樣槍上加裝進水管路1和出水管路5，它們是通過耐高溫金屬支架2相互連接，出水管路5內(nèi)部套接取樣管7，通過螺紋連接組裝多節(jié)不銹鋼水冷組件及取樣管組成水冷槍，各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現(xiàn)，取樣槍長度可由不同長度及不同水冷組件組成。3.據(jù)權(quán)利要求1所述取樣槍裝置及取樣方法，其特征在于，取樣槍頭部和尾部分別安裝了取樣槍頭部溫度傳感器13和尾部溫度傳感器14，可實時監(jiān)測取樣位置溫度和煙氣經(jīng)過水冷取樣槍后的溫度，根據(jù)水冷取樣槍后的溫度，調(diào)整水流量，使煙氣保持在規(guī)定溫度范圍內(nèi)。4.據(jù)權(quán)利要求1所述取樣槍裝置及取樣方法，其特征在于，取樣槍長度可通過各組件數(shù)量及各組件長度的改變實現(xiàn)調(diào)節(jié)，一般取樣槍有2?5節(jié)組成，每節(jié)長度為1?2米。
【專利摘要】本發(fā)明屬于鍋爐燃燒測試裝置范圍，是一種鍋爐燃燒過程中，可實現(xiàn)對爐膛高溫?zé)煔馊拥乃淙友b置及方法。其特征在于該取樣裝置是由可拆卸的多段式水冷取樣管組成，不同組件通過螺紋連接組裝，各水冷組件之間的密封通過紫銅墊片來實現(xiàn)。取樣裝置采用耐高溫金屬支架支撐，使其有足夠的剛性。取樣過程中，通過節(jié)數(shù)不同的取樣組件的組裝，實現(xiàn)對高溫爐膛不同位置煙氣的取樣。
【IPC分類】G01N1/24, G01N1/42
【公開號】CN105300745
【申請?zhí)枴緾N201410261940
【發(fā)明人】張永生, 滕陽, 吳國強, 王家偉, 曹晏
【申請人】華北電力大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年6月11日