一种气体取样装置的制作方法

本实用新型涉及化工自动化技术领域，尤其涉及一种气体取样装置。

背景技术：

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是指在催化剂的作用下，利用还原剂(如NH3、液氨、尿素)来“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。其化学反应式为：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O；2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O；6NO2+8NH3→7N2+12H2O。反应温度常在230～450℃。SCR脱硝装置常布置在锅炉烟道出口后，除尘装置入口前，当前SCR脱硝装置的入口、出口位置常常已布置烟气取样装置。

目前烟气取样装置往往为单点取样，而脱硝出口烟气存在紊流严重、高温高尘等特点；烟道具有直管径短、变径多或转角多等特点；SCR脱硝装置区域流场复杂多变，且受烟气温度影响大；SCR区域烟气流速快，CEMS分析仪表分析烟气慢，烟气检测存在延迟。故，现有烟气取样装置存在以下问题：1.取样点单一，所取烟气无代表性，不能表现出整个SCR烟道内烟气特性，对后续CEMS仪表检测帮助不大。2.仅抽取烟气，用于后续CEMS分析仪表检测，对于烟气所在的环境没有采集及处理手段，损失了部分对于后续脱硝处理有重要帮助的参量。3.未考虑到烟气取样快而CEMS仪表分析慢的客观情况，致使CEMS分析出的数值存在滞后，不利于后续脱硝处理。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种气体取样装置，主要目的是解决气体取样装置设计不合理导致气体检测不准确的问题。

为达到上述目的，本实用新型主要提供了如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供了一种气体取样装置，包括多个气体取样单元和一个多切一气体输送设备；所述多切一气体输送设备的多个入口与多个所述气体取样单元的出口对应连通以形成多条取样气体输送管路，所述多切一气体输送设备用于控制所述多条取样气体输送管路的连通或关闭，并将连通管路中的取样气体输送至其他工序；

其中，所述气体取样单元包括用于在待检测区域采集待检测气体的气体取样设备、用于为所述气体取样设备提供抽气动力的抽气设备以及用于存储取样气体的气体存储设备；所述气体取样设备的入口处于所述待检测区域内，所述气体取样设备的出口与所述抽气设备的入口连通，所述抽气设备的出口与所述气体存储设备的入口连通，所述气体存储设备的出口与所述多切一气体输送设备的入口连通。

作为优选，所述气体取样设备为气体取样管；所述抽气设备为压力可调的气体泵；所述气体存储设备为气体存储罐；所述多切一气体输送设备为多切一流量控制阀。

作为优选，所述气体取样装置安装于SCR脱硝装置的烟道内，用于对烟道的烟气进行取样并输送。

作为优选，所述气体取样设备固定设于所述待检测区域内；所述气体取样设备的出口与所述抽气设备的入口在所述待检测区域的外部通过管道连通，所述抽气设备的出口与所述气体存储设备的入口在所述待检测区域的外部通过管道连通，所述气体存储设备的出口与所述多切一气体输送设备的入口在所述待检测区域的外部通过管道连通。

作为优选，所述多切一气体输送设备从所述多条取样气体输送管路中选择一条气体输送管路进行连通，同时关闭其它气体输送管路。

作为优选，所述多个气体取样单元在所述待检测区域内呈矩阵设置。

作为优选，所述气体取样单元包括前馈监测箱，所述前馈监测箱固定设于所述待检测区域内且邻近所述气体取样设备；所述前馈监测箱内设有用于检测气体温度的气体温度传感器和用于检测气体浓度的气体浓度传感器，所述气体温度传感器的探头和所述气体浓度传感器的探头均处于所述待检测区域内。

作为优选，所述气体浓度传感器为一氧化氮浓度检测传感器；所述气体温度传感器的输出端和所述气体浓度传感器的输出端均与综合线缆接头的入口连接，所述综合线缆接头的出口通过综合线缆管与外界设备连接。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种气体检测系统，所述气体检测系统包括上述气体取样装置和气体分析设备，所述气体取样装置的所述多切一气体输送设备的出口通过气体输送总管道与所述气体分析设备连通。

作为优选，所述气体分析设备为气体分析仪表，用于检测气体温度、气体湿度、气体含量、气体压力或气体流速。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的气体取样装置针对传统烟气取样装置取样点单一，取样烟气无法准确代表实际烟气特性致使后续气体检测结果不准确的缺点，采用在待检测区域设置多个气体取样装置实现多点取样以便尽量准确检测出实际烟气特性，采用实时气体取样、气体储存、实时输送的新型气体取样结构设计以避免待检测区域由于烟气温度与流速等影响(紊流严重、高温高尘等)，保证后期气体特性检测的准确性，采用多个气体取样单元与一个气体分析设备连通的方式，实现利用一个气体分析设备便可检测到多个部分(如烟道多个区域)的气体成分，增强气体检测代表性，提高检测准确性，并降低整个检测成本，适合在工业上推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的气体取样装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的气体取样装置的前馈监测箱结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的气体检测系统结构示意图。

附图标记

1 SCR烟道；2气体取样单元，21气体取样设备，22抽气设备，23气体存储设备，24前馈监测箱，241气体温度传感器，242气体浓度传感器，243综合线缆接头，244综合线缆管；3多切一气体输送设备；4气体输送总管道；5气体分析设备。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

如图1所示，一种气体取样装置，包括多个气体取样单元2和一个多切一气体输送设备3；上述多切一气体输送设备3的多个入口与多个上述气体取样单元2的出口对应连通以形成多条取样气体输送管路，上述多切一气体输送设备3用于控制上述多条取样气体输送管路的连通或关闭，并将连通管路中的取样气体输送至其他工序；其中，上述气体取样单元2包括用于在待检测区域采集待检测气体的气体取样设备21、用于为上述气体取样设备提供抽气动力的抽气设备22和用于存储取样气体的气体存储设备23；上述气体取样设备的入口处于上述待检测区域内，上述气体取样设备21的出口与上述抽气设备22的入口连通，上述抽气设备22的出口与上述气体存储设备23的入口连通，上述气体存储设备23的出口与上述多切一气体输送设备3的入口连通。

作为上述实施例的优选，上述气体取样设备21为气体取样管；上述抽气设备22为压力可调的气体泵，通过调节气体泵的出口压力，可保证各取样管中抽取的气体进入存储设备中的时间一致；上述气体存储设备23为气体存储缓冲罐；上述多切一气体输送设备3为多切一流量控制阀，该控制阀有多个入口，仅有一个出口，通过继电器控制，同一时间内只有唯一一个确定的入口与气体输送总管道连通。

作为上述实施例的优选，上述气体取样装置安装于SCR脱硝装置的烟道1内，用于对烟道1的烟气进行取样、存储并输送出。

作为上述实施例的优选，上述气体取样设备固定设于上述待检测区域内，每一个气体取样设备负责抽取该区域的气体(如烟道烟气)；上述气体取样设备的出口与上述抽气设备的入口在上述待检测区域的外部通过管道连通，上述抽气设备的出口与上述气体存储设备的入口在上述待检测区域的外部通过管道连通，上述气体存储设备的出口与上述多切一气体输送设备的入口在上述待检测区域的外部通过管道连通。

作为上述实施例的优选，上述气体取样单元包括前馈监测箱24，如图1所示，上述前馈监测箱24固定设于上述待检测区域内且邻近上述气体取样设备21；如图2所示，上述前馈监测箱24内设有用于检测气体温度的气体温度传感器241和用于检测气体浓度的气体浓度传感器242，上述气体温度传感器的探头和上述气体浓度传感器的探头均处于上述待检测区域内，实时采集并监测该区域内的气体温度及含量(例如采集烟道烟气的温度和一氧化氮含量)。

作为上述实施例的优选，上述气体浓度传感器为一氧化氮浓度检测传感器，也可根据实际取样的气体选择相应的气体浓度传感器；上述气体温度传感器的输出端和上述气体浓度传感器的输出端均通过线缆与综合线缆接头243的入口连接，上述综合线缆接头243的出口通过综合线缆管244与外界设备连接。

作为上述实施例的优选，上述多切一气体输送设备3从上述多条取样气体输送管路中选择一条气体输送管路进行连通，同时关闭其它气体输送管路，即需要保证仅连通一条气体输送管路。

作为上述实施例的优选，上述多个气体取样单元2在上述待检测区域内呈矩阵设置，如图1-图3中的矩阵式分布，也可根据实际测量区域或气体将多个气体取样单元进行合理布置。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种气体检测系统，如图3所示，上述气体检测系统包括上述气体取样装置和气体分析设备5，上述气体取样装置的上述多切一气体输送设备的出口通过气体输送总管道与上述气体分析设备连通。

作为上述实施例的优选，上述气体分析设备为气体分析仪表，用于检测气体温度、气体湿度、气体含量、气体压力和气体流速，该气体分析设备可根据实际检测气体和需要进行配制。

本实用新型的气体取样装置可应用于需要检测气体特性的领域，如安装于SCR脱硝装置的烟道中对其烟道中的烟气取样并输送至气体分析仪表处，用于准确检测到SCR烟道中烟气的各种特性，如一氧化碳的含量，烟气的温度等；本发明的气体取样装置也可用于其他类似场合，检测某种气体的特性，对应的配制合适的气体分析设备和前馈检测箱内的传感器类，如湿度传感器或二氧化硫浓度检测传感器等。

本实用新型的创新点：

1、本实用新型通过多只取样管循环轮流与气体分析仪联通的方式，实现了一台分析仪检测烟道内多个部位烟气的成份，使检测的代表性增强，成本降低。

2.传统烟气循环取样装置只能实现轮换检测多个区域烟气的功能，分析仪表检测需要一定时间，烟气流场变化快。装置切换到下一区域检测时，上一区域的流场已经发生变化，烟气成份也发生变化，致使这种采样方法检测出的烟气成份实际是多个不同时间的烟气，其代表意义不强，不利于后续脱硝处理。本装置通过加设储气小罐与抽气泵配合，实现多个取样区域同时抽气，分析仪表轮流对储气罐中的气体检测，实质上是对同一时间不同区域的烟气检测，解决了以上问题。

3.传统烟气取样装置需要将烟气送入分析仪表才能检测烟气温度，整个过程时间延迟大，烟气的温度有损失。本装置综合前馈监测箱安装在烟道内，直接监测各区域烟气温度及一氧化氮含量，避免了上述损失，且可以比对综合前馈监测箱与抽取到气体输送总管道中烟气的数据差，确定出对烟气含量进行修正的最佳时机。传统烟气取样装置不检测一氧化氮含量，本装置通过一氧化氮含量检测结果并结合烟气温度测算锅炉燃烧变化，利于后续脱硝处理。

4.通过第2、3两步的结合，通过综合前馈监测箱检测到的数据对气体分析仪表检测结果进行修正，解决了传统装置分析数值滞后问题。

本实用新型的上述气体取样装置和气体检测系统可增强气体检测代表性，提高检测准确性，并降低整个检测成本，适合在工业上推广应用。

本实用新型实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。

以上公开的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。