专利名称：抽取式旁路测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在烟气脱硝中微量逃逸氨的监测设备，特别涉及一种抽取式旁路测量装置。
背景技术：
当前，国内用于烟气脱硝的主要技术为选择性催化还原法(SCR)，其原理是向反应器内投放氨，使之在催化剂的作用下与氮氧化物发生反应，生成水和氮气。在这种情况下，控制好氨的注入量和氨在反应区空间的分布是脱硝效果好坏的关键。投放的氨量过少，烟气中大量的氮氧化物没有及时反应而排放到大气中，没有很好起到脱硝的目的；投放的氨量过大，就会有氨逃逸出反应区，并与工艺流程中产生的硫酸盐反应生成硫酸铵盐，堵塞催化剂，使催化剂失效，还有可能腐蚀下游设备。因此，在SCR出口连续、准确监测逃逸氨的量是十分必要的。据介绍，SCR出口的氨逃逸量应控制在2ppm 3ppm，这样可以延长空气预热器检修及催化剂更换周期。国内燃煤电厂在脱硝监测中广泛使用原位安装的激光分析仪，但由于SCR出口烟道流通面积较大，再加上烟气中粉尘含量很高，缺乏均一性，导致原位安装的激光分析仪激光透过率很�。薹ㄕＡ�、准确检测烟气中逃逸氨的量；有的地方采用角安装的方式，可以保证激光透过率，但测量的数据不具有代表性；还有的采用抽取法，将烟气抽取出来后，然后通过转化器将NH3转化为NO，采用化学荧光法检测微量NO，再转换成氨的值。这种方法存在转化器转化效率问题，另外，在样气采样过程中，还存在水分对微量氨的吸收以及微量氨的反应转化等问题。这就使得SCR出口微量逃逸氨的在线监测成为一项行业性的技术难题。综上所述，当前亟需一套测量装置，用来在线连续、准确监测SCR出口微量逃逸氨的量，进而控制SCR氨的注入量，以达到在少量氨(2ppm 3ppm)逃逸的情况下，脱硝效率的最大化。有鉴于此，为解决上述技术中的不足，本发明人基于相关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本实用新型的产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种抽取式旁路测量装置，配合激光分析仪，实现SCR出口微量逃逸氨的在线、连续、准确监测，为SCR工艺过程提供可靠的数据，保证在最少量氨逃逸的情况下，达到脱硝效率的最大化，最终实现控制污染物(氮氧化物)排放、降低SCR运营成本的目的。为达上述目的，本实用新型提供一种抽取式旁路测量装置，其包括采样探头，安装在烟道上，所述的采样探头包含过滤组件、采样组件、防护箱、第一不锈钢气体接头、第一热电阻、第一加热带、供电接头、信号接头以及第一金属电缆固定头；所述的采样组件的一端与过滤组件相连接，另一端安装于防护箱内并装有所述的第一不锈钢气体接头；所述的采样组件上装有第一加热带及第一热电阻；所述的防护箱设有供电接头、信号接头及第一金属电缆固定头；所述的第一加热带与第一热电阻均连接到所述的供电接头与信号接头上；测量室，包含测量组件、保温箱、保温棉、气动采样泵、第二加热带、第二热电阻、手动三通球阀、第二不锈钢气体接头、第三不锈钢气体接头、弯管、连接管以及第二金属电缆固定头；所述的测量组件设于所述的保温箱内；所述的保温箱内设有保温棉，所述的测量组件贯通该保温箱两端；所述的测量组件上装有所述的第二加热带及第二热电阻；所述的测量组件的一侧依次通过第二不锈钢气体接头、连接管与所述的气动采样泵相连接，所述的测量组件的另一侧依次通过第三不锈钢气体接头、弯管与手动三通球阀相连接；所述的第二金属电缆固定头设于保温箱上，测量室的两端通过法兰安装激光分析仪；伴热管线，为恒功率加热伴热管线，其一端穿过第一金属电缆固定头通过第一不锈钢气体接头与所述采样探头连通，伴热管线另一端穿过第二金属电缆固定头通过手动三通球阀上面的不锈钢气体接头与所述测量室连通；电控箱，分别与采样探头、伴热管线和测量室电连接，并对采样探头、伴热管线和测量室加热及控温。所述的抽取式旁路测量装置，其中，所述的过滤组件设有一个高精度、低气阻的疏水过滤器。所述的抽取式旁路测量装置，其中，所述的测量室还包含加热套，其安装于所述激光分析仪的防尘镜处；所述的加热套内装有自限温陶瓷加热片。 所述的抽取式旁路测量装置，其中，所述的采样探头还包含护罩组件和护管组件，所述的护罩组件设于所述的过滤组件外侧；所述的护管组件设于所述的采样组件外侧，采样组件与护管组件之间安装有采样组件密封垫。所述的抽取式旁路测量装置，其中，所述的采样组件密封垫采用石墨材料制成。所述的抽取式旁路测量装置，其中，所述的测量室还包含供电接头和塑料防水盒。本实用新型的有益效果在于1、高精度除尘采用具有纳米疏水特性的超微孔SiC高效过滤器，过滤精度高达O. 3μπι，气流阻力仅为lOOPa，测量室内不再有粉尘污染的担忧，使得激光分析仪的激光透过率更高，更长期稳定，测量数据更准确。2、全系统加热采用加热带、热电阻、温控器对采样探头和测量室加热并控温，力口热温度可达到220°C;伴热管线采用恒功率加热伴热管线，加热温度可达到200°C，激光分析仪处加热套采用PTC自限温陶瓷加热片加热，加热温度为130°C，温度波动范围小。3、整套装置金属材料均采用316L不锈钢，使得装置更加坚固、耐用；采样探头和测量室与样气接触部分均采用特殊工艺处理，保证样气在传输过程中逃逸氨不与氮氧化物发生反应，确保测量结果的准确性。4、使用气动采样泵作为采样动力源，整套装置没有运动部件，使用寿命更长，更易于维护。5、采用手动三通球阀作为转换部件，可以实现激光分析仪的在线手动标定，可以使得激光分析仪的测量准确性更加直观。6、本实用新型的整体分为三部分——采样探头，测量室，温控箱。无论运输还是现场安装均具有更多的可操作性，整套装置具有更广的适应性。7、装置内部的电缆连接采用电缆接头与接线盒相结合的方式，方便现场安装、维护。8、管线两端部分采用金属电缆固定头与防护箱、保温箱连接，使装置的整体连接更加协调，具有一体化风格。9、密封元件采用石墨材料，耐温更高，密封效果更好。10、充分考虑装置适用性与美观性相统一，装置外观部分全部采用不锈钢防护箱式结构，整套装置既坚固耐用，防护性能更好，又美观大方。
图1为本实用新型的微量氨监测抽取式旁路测量装置的整体示意图；图2为采样探头的剖视图；图3A为测量室的主视图；图3B为测量室的剖视图；图4为抽取式旁路测量装置的气路示意图。附图标记说明1_采样探头；11_过滤组件；12_护罩组件；13_护管组件；14_采样组件；141-采样组件密封垫；15-防护箱；16-第一金属电缆固定头；17-第一不锈钢气体接头；18_第一热电阻；19第一加热带；2_伴热管线；3_测量室；31_测量组件；32_保温箱；33-加热套；34_加热片；35_第二不锈钢气体接头；36_气动采样泵；37_第二加热带和特氟龙高温布；38_连接管；39_保温棉；310_第二热电阻；311_塑料防水盒；312_球阀；313_第二金属电缆固定头；314_弯管；315_供电接头；4_电控箱；5-法兰；6_激光分析仪。
具体实施方式
有关本实用新型为达到上述的使用目的与功效及所采用的技术手段，现举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下首先如图1所示，其为本实用新型的抽取式旁路测量装置的整体示意图。所述的抽取式旁路测量装置，主要包括采样探头1、伴热管线2、测量室3以及电控箱4。其中，所述的采样探头I和测量室3通过伴热管线2相连接，伴热管线2确保了样气在传输过程中处于加热状态。再如图2所示，其为采样探头的剖视图。 所述的采样探头I主要包含过滤组件11、护罩组件12、护管组件13、采样组件14、防护箱15、第一金属电缆固定头16、第一不锈钢气体接头17、第一热电阻18、第一加热带19以及采样组件密封垫141。所述的采样组件14的一端与过滤组件11相连接，采样组件14的另一端安装于防护箱15内，并装有所述的第一不锈钢气体接头17。所述的过滤组件11外侧设有护罩组件12，所述的采样组件14外侧设有护管组件13，采样组件14与护管组件13之间安装有采样组件密封垫141。所述的采样组件14上装有第一加热带19和第一热电阻18,所述的第一加热带19和第一热电阻18分别连接到供电接头(图中未示)与信号接头(图中未示)上。所述的防护箱15的底部设有供电接头、信号接头及第一金属电缆固定头16。采样探头I安装在烟道(图中未示)上，其过滤组件11设有一个高精度(O. 3 μ m)、低气阻疏水过滤器，其主要功能是采样，并对样气粉尘进行高效过滤处理，确保不污染测量室3。又如图3A和图3B所示，分别为测量室的主视图和剖视图。所述的测量室3主要包含测量组件31、保温箱32、加热套33、加热片34、第二不锈钢气体接头35、气动采样泵36、伴热带和特氟龙高温布37、连接管38、保温棉39、第二热电阻310、塑料防水盒311、手动三通球阀312、第二金属电缆固定头313、弯管314、供电接头315。所述的测量组件31设于所述的保温箱32内，并贯通该保温箱32的两端，所述的测量组件31上装有第二加热带和特氟龙高温布37及第二热电阻310。此外，所述的测量室31 —侧依次通过所述的不锈钢气体接头35、连接管38与所述的气动采样泵36相连接，测量组件31的另一侧依次通过另一不锈钢气体接头、弯管314与手动三通球阀312相连接。所述的手动三通球阀312主要功能是切换采样和标定，实现激光分析仪的在线手动标定。所述的加热片34安装于加热套33内，所述的加热套33安装于测量组件31的两端。所述的第二金属电缆固定头313设于保温箱32的底部。此外，所述的保温箱32的内壁铺设有保温棉39，而保温箱32的外侧设有塑料防水盒311及供电接头315。最后如图4所示，其为抽取式旁路测量装置的气路示意图。所述的采样探头I穿过第一金属电缆固定头通过第一不锈钢气体接头17与伴热管线2的一端连通，所述的测量室3穿过第二金属电缆固定头通过不锈钢气体接头35而与伴热管线2的另一端连通。测量室3的两侧分别通过法兰5安装激光分析仪6。所述的电控箱4分别与采样探头1、伴热管线2和测量室3电连接，主要用来控制采样探头1、伴热管线2和测量室3的加热与控温。测量室3是整套装置 的核心部件，其两端设有法兰5用来安装激光分析仪6，中间段是测量组件31，是激光分析仪6进行检测的技术环节。测量组件31 —侧连接手动三通球阀312，是样气进口，另一侧连接气动采样泵36，是样气出口。整个测量组件31、手动球阀312及气动采样泵36均放置于所述的保温箱32内，确保样气在检测过程中不会有冷凝水析出，影响检测结果。气动采样泵36是整套装置的动力源，其作用是将烟道内烟气抽取到测量组件31内，以标准气般的品质供激光分析仪检测。在激光分析仪6防尘镜部分还加装了所述的加热套33，其安装于所述激光分析仪的防尘镜处，确保了激光分析仪部分不会有冷凝水析出污染防尘镜片。本实用新型的抽取式旁路测量装置的样气流通路径均处于加热状态，确保了样气传输过程中不会因冷凝出水而导致样气中逃逸氨被吸收而流失；样气流经管线(无论是采样探头还是测量室)均经过特殊工艺处理，确保样气传输过程中不会发生逃逸氨的催化转化，保证了激光分析仪检测出来的数据能够真实反映烟道内烟气的逃逸氨含量。综上所述，本实用新型采用了高精度过滤器、全系统加热等具有高端技术的新元件及技术措施，力争做到最优化设计，配合激光分析仪，实现SCR出口处逃逸氨的在线连续监测，解决了行业性尖端技术难题。本实用新型的抽取式旁路测量装置具有如下优点1、高精度除尘采用具有纳米疏水特性的超微孔SiC高效过滤器，过滤精度高达O. 3μπι，气流阻力仅为lOOPa，测量室内不再有粉尘污染的担忧，使得激光分析仪的激光透过率更高，更长期稳定，测量数据更准确。2、全系统加热采用加热带、热电阻、温控器对采样探头和测量室加热并控温，力口热温度可达到220°C;伴热管线采用恒功率加热伴热管线，加热温度可达到200°C，激光分析仪处加热套采用PTC自限温陶瓷加热片加热，加热温度为130°c，温度波动范围小。3、整套装置金属材料均采用316L不锈钢，使得装置更加坚固、耐用；采样探头和测量室与样气接触部分均采用特殊工艺处理，保证样气在传输过程中逃逸氨不与氮氧化物发生反应，确保测量结果的准确性。4、使用气动采样泵作为采样动力源，整套装置没有运动部件，使用寿命更长，更易于维护。5、采用手动三通球阀作为转换部件，可以实现激光分析仪的在线手动标定，可以使得激光分析仪的测量准确性更加直观。6、本实用新型的整体分为三部分——采样探头，测量室，温控箱。无论运输还是现场安装均具有更多的可操作性，整套装置具有更广的适应性。7、装置内部的电缆连接采用电缆接头与接线盒相结合的方式，方便现场安装、维护。8、管线两端部分采用金属电缆固定头与防护箱、保温箱连接，使装置的整体连接更加协调，具有一体化风格。9、所述的采样组件密封垫采用石墨材料，耐温更高，密封效果更好。10、充分考虑装置适用性与美观性相统一，装置外观部分全部采用不锈钢防护箱式结构，整套装置既坚固耐用，防护性能更好，又美观大方。以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种抽取式旁路测量装置，其特征在于，包括采样探头，安装在烟道上，所述的采样探头包含过滤组件、采样组件、防护箱、第一不锈钢气体接头、第一热电阻、第一加热带、供电接头、信号接头以及第一金属电缆固定头；所述的采样组件的一端与过滤组件相连接，另一端安装于防护箱内并装有所述的第一不锈钢气体接头；所述的采样组件上装有第一加热带及第一热电阻；所述的防护箱设有供电接头、信号接头及第一金属电缆固定头；所述的第一加热带与第一热电阻均连接到所述的供电接头与 目号接头上；测量室，包含测量组件、保温箱、保温棉、气动采样泵、第二加热带、第二热电阻、手动三通球阀、第二不锈钢气体接头、第三不锈钢气体接头、弯管、连接管以及第二金属电缆固定头；所述的测量组件设于所述的保温箱内；所述的保温箱内设有保温棉，所述的测量组件贯通该保温箱两端；所述的测量组件上装有所述的第二加热带及第二热电阻；所述的测量组件的一侧依次通过第二不锈钢气体接头、连接管与所述的气动采样泵相连接，所述的测量组件的另一侧依次通过第三不锈钢气体接头、弯管与手动三通球阀相连接；所述的第二金属电缆固定头设于保温箱上，测量室的两端通过法兰安装激光分析仪；伴热管线，为恒功率加热伴热管线，其一端穿过第一金属电缆固定头通过第一不锈钢气体接头与所述采样探头连通，伴热管线另一端穿过第二金属电缆固定头通过手动三通球阀上面的不锈钢气体接头与所述测量室连通；电控箱，分别与采样探头、伴热管线和测量室电连接，并对采样探头、伴热管线和测量室加热及控温。
2.根据权利要求1所述的抽取式旁路测量装置，其特征在于，所述的过滤组件设有一个高精度、低气阻的疏水过滤器。
3.根据权利要求1所述的抽取式旁路测量装置，其特征在于，所述的测量室还包含加热套，其安装于所述激光分析仪的防尘镜处；所述的加热套内装有自限温陶瓷加热片。
4.根据权利要求1所述的抽取式旁路测量装置，其特征在于，所述的采样探头还包含护罩组件和护管组件，所述的护罩组件设于所述的过滤组件外侧；所述的护管组件设于所述的采样组件外侧，采样组件与护管组件之间安装有采样组件密封垫。
5.根据权利要求4所述的抽取式旁路测量装置，其特征在于，所述的采样组件密封垫米用石墨材料制成。
6.根据权利要求1所述的抽取式旁路测量装置，其特征在于，所述的测量室还包含供电接头和塑料防水盒。
专利摘要本实用新型为一种抽取式旁路测量装置，其中，采样探头安装在烟道上，其采样组件分别与过滤组件和防护箱连接，采样组件上装有加热元件及温度监控元件；测量室设有含保温棉和测量组件的保温箱。测量组件上装有加热元件和温度检测元件，测量组件两侧分别与气动采样泵和手动三通球阀相连接，测量室的两端安装激光分析仪；伴热管线分别与采样探头和测量室连接；电控箱实现对采样探头、伴热管线和测量室的加热及控温。本实用新型配合激光分析仪，实现SCR出口微量逃逸氨的在线连续、准确的监测，为SCR工艺过程提供可靠的数据，保证在最少量氨逃逸的情况下，达到脱硝效率的最大化，最终实现控制污染物(氮氧化物)排放、降低SCR运营成本的目的。
文档编号G01N1/24GK202886257SQ20122054177
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者闫军, 朱斌, 周斌 申请人:北京航天益来电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
