本实用新型涉及一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置。
背景技术：
随着环境污染问题的加剧和人们对自身健康意识的增强，民众在解决温饱问题后要求更适宜的居住环境和空气质量。国际社会对大气污染问题的持续关注，国家层面陆续颁布了一些法令条例，对大气污染物排放进行进一步的控制。各种大型的工业锅炉作为大气污染物排放的主要排放源受到严峻考验，急需提升工艺，提高运行性能，减少大气污染物排放。一般工业锅炉本体及其尾部截面尺寸较大，气体污染物在截面内大多表现出了非均匀的分布特性。
传统测量取样装置为一维单点测量方式，只能测量单个深度，测量耗时好力，不能保证测量期间锅炉维持平稳工况运行，因此不能判断测孔不同深度采集的数据差异是由除变工况以外的常规因素引起的，进而使得所测得的数据不能对系统的运行优化和诊断提供精准可靠的参考。
技术实现要素：
针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置，能快速测量单测孔多深度的气体污染物浓度。
为实现上述目的，本实用新型提供一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置，包括：
插孔板，其由同轴相连的法兰盘和圆形凸台组成，所述圆形凸台上设有至少一个贯穿所述圆形凸台的插孔以及与所述插孔同轴相连的圆形凹槽，所述圆形凹槽端部设有可旋转的半圆形卡片；
刻度管，其一端设有与所述圆形凹槽匹配的圆环结构，所述圆环结构的直径与所述圆形凹槽的直径一致；
抽气取样管，其连接在所述刻度管另一端端部，至少一根所述抽气取样管连接在所述刻度管另一端端部，且所述抽气取样管与所述刻度管的管径一致、壁厚一致；
插孔封帽，其由同轴相连的圆形结构和圆柱体组成，所述圆形结构与所述圆形凹槽匹配，所述圆柱体与所述插孔匹配。
作为本实用新型进一步改进，若干抽气取样管依次相连并连接在所述刻度管一端端部。
作为本实用新型进一步改进，所述刻度管另一端端部和所述抽气取样管两端端部设有互相匹配的螺纹。
作为本实用新型进一步改进，所述刻度管长度为1000-1500mm，所述抽气取样管长度为1000mm，两者的管径均为6-12mm，壁厚均为4-8mm。
作为本实用新型进一步改进，所述刻度管一端预留长度为100-150mm的一段与烟气分析仪连接。
作为本实用新型进一步改进，所述法兰盘的直径为所述圆形凸台的直径的5/3。
作为本实用新型进一步改进，所述圆形凸台的厚度为100-200mm，所述法兰盘直径为150mm-200mm。
作为本实用新型进一步改进，所述圆形凹槽的深度为15-25mm，直径为20-30mm。
作为本实用新型进一步改进，所述圆形结构的直径为20-30mm，所述圆柱体的直径为30-50mm。
作为本实用新型进一步改进，所述半圆形卡片的半径为15-20mm。
本实用新型的有益效果为：
该装置能加快单测孔上气体浓度测量的速度，不仅方便快捷，更缩短了不同深度目标气体浓度测量的时间间隔，消除了在测量时间段内由锅炉工况发生变化引起的数据波动，提高了测量的精度，增加数据采集的准确性和可靠程度。
附图说明
图1为本实用新型一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置的插孔板的结构示意图；
图2为本实用新型一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置的抽气取样管的结构示意图；
图3为本实用新型一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置的刻度管的结构示意图；
图4为本实用新型一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置的插孔封帽的结构示意图。
图中：
1、半圆形卡片；2、插孔；3、圆形凹槽；4、圆形凸台。
具体实施方式
如图1-4所示，本实用新型实施例的一种适用于气体污染物浓度一维多点测量的取样装置，包括插孔板、刻度管、抽气取样管、插孔封帽。插孔板由同轴相连的法兰盘和圆形凸台4组成，圆形凸台4上设有至少一个贯穿圆形凸台4的插孔2以及与插孔2同轴相连的圆形凹槽3，圆形凹槽3端部设有可旋转的半圆形卡片1。刻度管一端设有与圆形凹槽3匹配的圆环结构，圆环结构的直径与圆形凹槽3的直径一致。抽气取样管连接在刻度管另一端端部，至少一根抽气取样管连接在刻度管另一端端部，且抽气取样管与刻度管的管径一致、壁厚一致。插孔封帽由同轴相连的圆形结构和圆柱体组成，圆形结构与圆形凹槽3的结构匹配，圆柱体与插孔2的结构匹配。
本实用新型的取样装置在使用时，将圆形凸台4与临时测孔匹配，法兰盘与临时测孔的法兰口匹配连接，刻度管一端穿过一个插孔2后预留一段用于与烟气分析联用，刻度管一端的圆环结构与圆形凹槽3匹配卡接，半圆形卡片1旋转后将刻度管完全卡在插孔板上，保证刻度管在测量时不掉落出插孔板也不会被吸入气体设备中，若干抽气取样管依次相连并连接在刻度管另一端端部，抽气取样管均深入测孔内，实现气体污染物浓度单侧孔多深度的快速测量。另外，可以将若干刻度管分别插入插孔并采用上述连接方式，实现气体污染物浓度单侧孔多深度的同时测量。该取样装置在不使用时，将插孔封帽的圆柱体插入插孔中，插孔封帽的圆形结构卡接在圆形凹槽3处，实现插孔密封。
进一步的，在实现刻度管和抽气取样管、抽气取样管与抽气取样管的连接时，刻度管一端端部和抽气取样管两端端部均设有互相匹配的螺纹。实际测量过程中，可以根据测量深度需求来选取刻度管和抽气取样管的长度、管径和壁厚。
本实施例中，刻度管和抽气取样管长度均为1000mm，管径均为10mm，壁厚均为4mm。刻度管一端预留长度为100mm与烟气分析仪连接。圆形凸台4的厚度为100mm，直径为100mm，法兰盘直径为160mm。半圆形卡片1厚度为8mm，圆点处于插孔板中心线处，半圆形卡片1的圆心距圆形凸台4的圆心52mm，半圆形卡片1的半径为20mm。刻度管上的圆环结构厚度为15mm，直径为20mm。与圆环结构匹配的圆形凹槽3的深度为15mm，直径为20mm。圆形凹槽3圆心距离圆形凸台圆心30mm，相邻圆形凹槽3的圆心相距34mm。
将上述尺寸的取样装置安装在某600MW燃煤机组SCR脱硝系统的出口烟道的临时测孔，SCR系统单侧临时测孔共计10个，临时测孔所在烟道截面尺寸为13.9m×2.9m。目标为实现在550MW定负荷工况下SCR入口截面内氮氧化物NOx的快速测量。具体使用时，该取样装置与两个Testo350烟气分析仪联用实现在研究截面上一维多点快速测量。与传统取样装置的测量结果如表1所示。
表1传统取样装置与本取样装置耗时对比
从表1可以看出，取样装置在联用两个Testo350后，较以往传统的取样装置耗时降低了约58.3％，提高了工作效率，在一定程度上减少变工况导致的数据波动。
进一步分析本实施例中传统取样装置与本取样装置测量精度对比结果，如表2所示。
表2传统取样装置与本取样装置测量精度对比
从表2可以看出，传统取样装置与本取样装置的测量偏差约为0.65ppm，在假设测量过程中锅炉负荷一直非常稳定的前提下，可以说明通过使用本实用新型的取样装置，对于研究截面内的目标气体污染物浓度的整体分布特性而言，不会造成测量精度的显著降低。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。